Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu sông mã trong bối cảnh biến đổi khí hậu

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ “NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN XÂM NHẬP MẶN Ở VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU” Chuyên ngành: Thuỷ văn học TRỊNH THẾ THÀNH Hà Nội, Năm 2018 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN XÂM NHẬP MẶN Ở VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRỊNH THẾ THÀNH Chuyên ngành : Thuỷ văn học Mã số : 60440224 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Hoàng Ngọc Quang Hà Nội - Năm 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán hướng dẫn chính: PGS.TS Hồng Ngọc Quang Cán chấm phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Thanh Hùng Cán chấm phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Hữu Khải Luận văn thạc sĩ hoàn thành tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày 17 tháng năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tên là: Trịnh Thế Thành Mã số học viên: 1698010059 Lớp: CH2B.T Chuyên ngành: Thủy văn Mã số: 60440224 Khóa học: CH2(2016-2018) Tơi xin cam đoan luận văn tơi thực hướng dẫn PGS TS Hoàng Ngọc Quang với đề tài nghiên cứu luận văn: “Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã bối cảnh biến đổi khí hậu” Đây là đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với đề tài luận văn nào trước đây, đó, khơng phải chép luận văn nào Nội dung luận văn thể theo quy định Các số liệu, nguồn thông tin luận văn là tơi thu thập, trích dẫn và đánh giá Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tôi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung tơi trình bày luận văn này Hà Nội, ngày 30 tháng 03 năm 2018 NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN Trịnh Thế Thành LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ chuyên ngành Thủy văn với đề tài “Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn vùng hạ lưu sơng Mã bối cảnh biến đổi khí hậu” hoàn thành với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo khoa Khí tượng thủy văn, thầy cô giáo trường Đại học Tài nguyên Môi trường, gia đình và bạn bè Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Hồng Ngọc Quang tận tình hướng dẫn, bảo suốt thời gian qua để luận văn hoàn thành thời gian quy định Do luận văn thực thời gian có hạn, tài liệu tham khảo số liệu đo đạc thiếu thốn, kinh nghiệm thân hạn chế nên nội dung luận văn nhiều thiếu sót Vì vậy, mong nhận đóng góp q báu thầy giáo toàn thể bạn học viên để luận văn hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC Tóm tắt luận văn DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu và cấu trúc luận văn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI, VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ 1.1 Các vấn đề nghiên cứu diễn biến xâm nhập mặn vùng cửa sông 1.1.1 Tổng quan chung xâm nhập mặn 1.1.2 Tác động nước biển dâng đến Việt Nam 1.1.3 Các nghiên cứu xâm nhập mặn và ngoài nước: 1.1.3.1 Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn ngoài nước: 1.1.3.2 Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn nước 11 1.1.3.3 Hiện trạng và tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn khu vực nghiên cứu 13 1.2 Giới thiệu tổng quan mơ hình thủy lực hệ thống sông 14 1.2.1 Mơ hình nước 14 1.2.2 Mô hình nước ngoài 17 1.3 Giới thiệu khu vực nghiên cứu 18 1.3.1 Đặc điểm tự nhiên lưu vực sông Mã 18 1.3.2 Đặc điểm kinh tế xă hội lưu vực sông Mã 27 1.3.3 Tình hình xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã 28 1.3.4 Tình hình hồ chứa lưu vực sơng Mã 30 Kết luận chương 30 CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 NGHIÊN CỨU 32 DIỄN BIẾN MẶN SÔNG MÃ 32 2.1 Cơ sở lý thuyết mơ hình MIKE 11 tính tốn xâm nhập mặn 32 2.2 Ứng dụng mơ hình MIKE 11 mơ diễn biến mặn sơng Mã 36 2.2.1 Thiết lập sơ đồ mạng lưới 38 2.2.1.1 Thiệt lập mạng lưới sông 38 2.2.1.2 Tài liệu địa hình 39 2.2.1.3 Tài liệu thủy văn 40 2.2.2 Hiệu chỉnh và kiểm định thơng số mơ hình MIKE 11 cho sông Mã 41 2.2.2.1 Hiệu chỉnh thông số cho mơ hình 41 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN XÂM NHẬP MẶN THEO CÁC KỊCH BẢN 56 VÀ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIẾU 56 3.1 Lựa chọn kịch tính toán xâm nhập mặn 56 3.1.1 Cơ sở lựa chọn kịch 56 3.1.1.1 Kịch nước biển dâng cho tỉnh Thanh Hóa 56 3.1.2 Các kịch tính tốn 59 3.2 Kết tính tốn mô xâm nhập mặn sông Mã theo kịch 60 3.2.1 Kết mô 60 3.2.2 Nhận xét kết tính tốn 64 3.3 Đề xuất giải pháp giảm thiểu 65 3.3.1 Các sở đề xuất giải pháp cụ thể 65 3.3.2 Các giải pháp cụ thể 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 Tóm tắt luận văn + Họ tên học viên: Trịnh Thế Thành + Lớp: CH2B.T Khóa: 2B + Cán hướng dẫn: PGS TS Hoàng Ngọc Quang + Tên đề tài: “Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã bối cảnh biến đổi khí hậu” Do tác động biến đổi khí hậu, vùng hạ lưu sông Mã và đối mặt với tình trạng suy giảm dòng chảy mùa kiệt, mặn xâm nhập sâu vào sông làm cho việc khai thác sử dụng nước phục vụ sinh hoạt sản xuất vùng gặp nhiều khó khăn Trước thực trạng đó, học viên đề xuất thực đề tài luận văn “Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn hạ lưu sông Mã bối cảnh biến đổi khí hậu” Kết nghiên cứu góp phần xây dựng sở khoa học thực tiễn cho việc khai thác sử dụng tài nguyên nước vùng cửa sông cách hợp lý hạn chế tác động có hại trình xâm nhập mặn vào vùng hạ lưu sơng Mã tới phát triển kinh tế, xã hội bối cảnh biến đổi khí hậu Luận văn thực ba chương chính: Chương 1: Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn số đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội, vùng hạ lưu sơng Mã: tóm tắt số cơng trình nghiên cứu xâm nhập mặn nước và ngoài nước, số đặc điểm địa lý tự nhiên, KTXH, vùng hạ lưu sơng Mã; qua lựa chọn phương pháp mơ hình tốn (mơ hình MIKE 11) cho nghiên cứu luận văn Chương 2: Ứng dụng mơ hình MIKE11 nghiên cứu diễn biến mặn sông Mã: nghiên cứu sở lý thuyết mơ hình MIKE11, hiệu chỉnh kiểm định mơ hình để đánh giá phù hợp mơ diễn biến mặn cho khu vực hạ lưu sông Mã Chương 3: Tính tốn kịch và đề xuất biện pháp giảm thiểu: Ứng dụng mơ hình MIKE11 để tính tốn diễn biến mặn khu vực hạ lưu sông Mã ứng với kịch BĐKH khác nhau, từ đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu thiệt hại xâm nhập mặn gây DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các hoạt động người có ảnh hưởng đến thay đổi xâm nhập mặn Bảng 1.2: Đặc trưng mưa năm lưu vực sông Mã 21 Bảng 1.3: Lượng mưa trung bình nhiều năm, năm mưa lớn và năm mưa nhỏ số trạm đại biểu lưu vực sông Mã thuộc Thanh Hóa 21 Bảng 1.4: Cơ cấu kinh tế qua năm tỉnh Thanh Hóa 27 Bảng 2.1 Kết hiệu chỉnh số trạm kiểm tra 43 Bảng 2.2 Kết kiểm định hệ số Nash trạm kiểm tra 48 Bảng 2.3 Hệ số nhám mô đun thủy lực 48 Bảng 2.4 Kết đánh giá sai số độ mặn tính tốn và thực đo vị trí kiểm tra 50 Bảng 2.5 Hệ số mô đun khuếch tán – lan truyền mặn 52 Bảng 2.6 Kết đánh giá sai số độ mặn tính tốn và thực đo vị trí kiểm tra 53 Bảng 3.1 Mực nước biển dâng theo kịch RCP cho dải ven biển Việt Nam (cm) 57 Bảng 3.2 Mực nước biển dâng theo kịch RCP2.6 (cm) 57 Bảng 3.3 Mực nước biển dâng theo kịch RCP4.5 (cm) 57 Bảng 3.4 Mực nước biển dâng theo kịch RCP6.0 (cm) 58 Bảng 3.5 Mực nước biển dâng theo kịch RCP8.5 (cm) 58 Bảng 3.6 Tổng hợp kịch mô 59 Bảng 3.7 Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ sông Mã theo kịch nước biển dâng 60 Bảng 3.8 Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ sông Lèn theo kịch 62 nước biển dâng 62 Bảng 3.9 Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ sông Mã theo kịch 63 nước biển dâng 63 Bảng 3.10 Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ sông Lèn theo kịch 63 nước biển dâng 63 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hiện tượng xâm nhập mặn từ biển vào lòng sơng vùng cửa sơng Hình 1.2 Bản đồ lưu vực sơng Mã 18 Hình 1.3: Bản đồ mạng lưới sông và mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực sơng Mã 26 Hình 2.1 Sơ đồ sai phân hữu hạn điểm ẩn Abbott 33 Hình 2.2 Sơ đồ sai phân điểm ẩn Abbott mặt phẳng x~t 33 Hình 2.3: Sơ đồ khối tính tốn thuỷ lực MIKE11 38 Hình 2.4 Sơ đồ tính tốn thủy lực sơng Mã 39 Hình 2.5 Sơ đồ q trình hiệu chỉnh thơng số mơ hình 42 Hình 2.7 Kết hiệu chỉnh mực nước trạm Giàng sơng Mã năm 2011 44 Hình 2.8 Kết hiệu chỉnh mực nước trạm Cự Đà sông Lạch Trường năm 2010 44 Hình 2.9 Kết hiệu chỉnh mực nước trạm Cự Đà sông Lạch Trường năm 2011 45 Hình 2.10 Kết hiệu chỉnh mực nước trạm Phà Thắm sông Lèn năm 2010 45 Hình 2.11 Kết hiệu chỉnh mực nước trạm Phà Thắm sông Lèn năm 2011 46 Hình 2.12 Kết kiểm định mực nước trạm Giàng sơng Mã năm 2012 47 Hình 2.13 Kết kiểm định mực nước trạm Cự Đà sông Lạch Trường năm 2012 47 Hình 2.14 Kết kiểm định mực nước trạm Phà Thắm sông Lèn năm 2012 48 Bảng 2.2 Kết kiểm định hệ số Nash trạm kiểm tra 48 Hình 2.15.Kết hiệu chỉnh độ mặn tính tốn và thực đo trạm Giàng 50 sông Mã 50 Hình 2.16 Kết hiệu chỉnh độ mặn tính tốn và thực đo trạm Cự Đà sông Lạch Trường 51 61 Bảng 3.8 Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ sông Lèn theo kịch nước biển dâng Kịch Khoảng cách xâm nhập mặn (km) S(%o) Hiện Năm 2030 Năm 2050 Năm 2100 trạng Kịch 1A Kịch 2A Kịch 3A 23,1 24,2 27,0 >35,0 DIỄN BIẾN ĐỘ MẶN THEO CHIỀU DỌC SÔNG LÈN NĂM 2010 VÀ CÁC KỊCH BẢN 35.0 30.0 Độ mặn S(%0) Smax%o năm 2010 25.0 Smax%o Kịch Smax%o Kịch 20.0 Smax%o Kịch 15.0 10.0 5.0 0.0 Lạch Sung Phà Thắm 10 15 20 Cụ Thơn 25 30 35 Khoảng cách tính từ cửa biển vào sông (km) Khoảng cách từ cửa biển vào sơng (km) Hình 3.2: Diễn biến độ mặn theo dọc sông Lèn năm 2010 theo kịch tính tốn Kịch A: Kết mơ cho thấy, ứng với giai đoạn 2030, sông Mã, độ mặn 4‰ vào sâu khoảng 27,2 km Trên sông Lèn độ mặn 4‰ vào sâu vào khoảng 24,2 km Kịch A: Ứng với giai đoạn 2050, sông Mã, độ mặn 4‰ vào sâu khoảng 29,8 km Trên sông Lèn độ mặn 4‰ vào sâu vào khoảng 27,0 km 62 Kịch A: Ứng với giai đoạn 2100, sông Mã, độ mặn 4‰ vào sâu khoảng 33,5 km Trên sông Lèn độ mặn 4‰ vào sâu vào 35,0 km Diễn biến mặn lớn theo dọc sông Mã cho kịch B bảng hình Bảng 3.9 Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ sông Mã theo kịch nước biển dâng Kịch Khoảng cách xâm nhập mặn (km) Hiện Năm 2030 Năm 2050 Năm 2100 trạng Kịch 1B Kịch 2B Kịch 3B 26,3 27,2 30,9 >35 DIỄN BIẾN ĐỘ MẶN THEO CHIỀU DỌC SÔNG MÃ NĂM 2010 VÀ CÁC KỊCH BẢN S (%o) 30 Smax%o năm 2010 25 Độ mặn S(%0) Smax%o Kịch 1B Smax%o Kịch 2B 20 Smax%o Kịch 3B 15 10 0 Quảng Châu 10 15 Nguyệt Viên 20 Hàm Rồng 25 30 35 Giàng Khoảng cách tính từ cửa biển vào sơng (km) Khoảng cách từ cửa biển vào sơng (km) Hình 3.3: Diễn biến độ mặn theo dọc sông Mã năm 2010 theo kịch tính tốn Bảng 3.10 Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ sông Lèn theo kịch nước biển dâng Kịch Hiện Năm 2030 Năm 2050 Năm 2100 trạng Kịch 1B Kịch 2B Kịch 3B 63 Khoảng cách xâm nhập mặn (km) S(%o) 23,1 24,2 28,7 Tồn sơng DIỄN BIẾN ĐỘ MẶN THEO CHIỀU DỌC SÔNG LÈN NĂM 2010 VÀ CÁC KỊCH BẢN 35.0 30.0 Độ mặn S(%0) Smax%o năm 2010 25.0 Smax%o Kịch 1B Smax%o Kịch 2B 20.0 Smax%o Kịch 3B 15.0 10.0 5.0 0.0 Lạch Sung Phà Thắm 10 15 20 Cụ Thôn 25 30 35 Khoảng cách tính từ cửa biếnvào sơng (km) Khoảng cách từ cửa biển vào sơng (km) Hình 3.4: Diễn biến độ mặn theo dọc sông Lèn năm 2010 theo kịch tính tốn Kịch 1B: Kết mô cho thấy, ứng với giai đoạn 2030, sông Mã, độ mặn 4‰ vào sâu khoảng 27,2 km Trên sông Lèn độ mặn 4‰ vào sâu vào khoảng 24,2 km Kịch 2B: Ứng với giai đoạn 2050, sông Mã, độ mặn 4‰ vào sâu khoảng 30,9 km Trên sông Lèn độ mặn 4‰ vào sâu vào khoảng 28,7 km Kịch 3B: Ứng với giai đoạn 2100, sông Mã, độ mặn 4‰ vào sâu 35 km Trên sơng Lèn độ mặn 4‰ tồn sơng 3.2.2 Nhận xét kết tính tốn Biến đổi khí hậu, nước biển dâng thực ảnh hưởng rõ rệt tới diễn biến xâm nhập mặn lưu vực sông Mã tỉnh Thanh Hóa Theo giai đoạn 2030, 2050 2100, ứng với ranh mặn 4‰ độ sâu xâm nhập mặn lớn so với 64 kịch trạng Nếu tính theo % cấp độ xâm nhập sâu ranh mặn 4‰ so với trạng, bị xâm nhập sâu từ đến 5% vào giai đoạn 2030, từ 10 đến 12% vào giai đoạn 2050 từ 12 đến 50% vào giai đoạn 2100 Với kết nghiên cứu trên, dự báo ứng dụng hữu ích cho người dân địa phương việc lấy nước nuôi trồng thủy hải sản, nước tưới cho đồng ruộng để tránh thiệt hại nước mặn vùng tương ứng 3.3 Đề xuất giải pháp giảm thiểu 3.3.1 Các sở đề xuất giải pháp cụ thể Với kết mô ranh giới xâm nhập mặn ứng với kịch biến đổi khí hậu, nhận thấy tác động thời tiết cực đoan, mặn ngày càng sâu vào sông Điều ảnh hưởng không nhỏ đến sản xuất sản xuất nông nghiệp sinh hoạt người dân huyện thị ven biển Trước tình hình đó, bài toán cấp thiết cần giải giảm thiểu tối đa tác động xâm nhập mặn đến đời sống hộ dân ven sơng Có nhiều cách tiếp cận để thực giải pháp hạn chế phục hồi quan điểm chung phải thực là: Giải pháp đạt phải có tính đa mục tiêu: có tính đến lợi ích bền vững thành phần kinh tế và lĩnh vực có liên quan trọng đến du lịch, giao thơng thủy và đánh bắt hải sản tầm quan trọng an ninh quốc gia chủ quyền biển khu vực Giải pháp đề xuất phải đảm bảo khơng ảnh hưởng đến cơng trình có và tác động đến mơi trường Trong khn khổ luận văn, tác giả nghiên cứu và đánh giá giải pháp theo nhóm (giải pháp cơng trình và phi cơng trình) và quan điểm nêu đề xuất số giải pháp thích hợp cho khu vực nghiên cứu Nhìn chung, giải pháp cơng trình tốn kém, phức tạp có tác dụng trực tiếp tức thời Tuy nhiên, giải pháp công trình nhiều tác động đến mơi trường Các giải pháp phi cơng trình có tác động gián tiếp mang tính lâu dài và hướng đến tính bền vững, và đặc biệt mơi trường khu vực 65 không bị tác động lựa chọn giải pháp Do vậy, tùy theo điều kiện thực tế để lựa chọn thực hai giải pháp lựa chọn giải pháp kết hợp cơng trình phi cơng trình Tuy nhiên, để thực giải pháp này, Ủy ban nhân dân Tỉnh phải đầu tư cho nghiên cứu sâu rộng chi tiết cho khu vực và đối tượng cụ thể Mỗi đối tượng cần phải có tính tốn, phân tích khả giảm thiểu cho hạng mục giải pháp Trên sở trạng xâm nhập mặn kịch xâm nhập mặn khu vực nghiên cứu tương lai, bước đầu giải pháp ứng phó với q trình xâm nhập mặn đề xuất 3.3.2 Các giải pháp cụ thể a Giải pháp cơng trình Lưu lượng nước đến từ thượng lưu và xả từ hồ có vai trò lớn làm thay đổi mực nước và độ mặn hạ lưu sơng Chính thời kỳ kiệt có thêm lượng nước xả từ hồ mặn xâm nhập Hiện có hồ Cửa Đạt tình hình hạ thấp mực nước, dẫn tới xâm nhập mặn vào cửa sông cải thiện đáng kể - Cải thiện hệ thống cống lấy nước trực tiếp từ sông phục vụ hoạt động kinh tế xã hội - Hiện có ý tưởng xây dựng đập ngăn mặn cửa sơng với mục đích giữ ngọt, ngăn mặn Đây là giải pháp triệt để cải thiện tình hình nguồn nuớc khu vực sông chịu ảnh hưởng triều Tuy nhiên, giải pháp tốn ảnh hưởng không nhỏ tới môi trường sinh thái Cần tiếp tục nghiên cứu xây dựng có đủ luận xác đáng - Khi đập mở: + Thuỷ triều lên dòng chảy mặn vào sông gây tượng nhiễm mặn + Thuỷ triều rút nước sơng chảy biển làm cho mực nước sông hạ thấp Việc lấy nước gặp khó khăn 66 - Khi đập đóng + Thuỷ triều lên: Dòng chảy từ biển vào sơng đập ngăn mặn chặn lại, mực nước biển vượt qua ngưỡng đập có dòng chảy vào sơng Do nồng độ mặn sơng giảm nhiều + Khi thuỷ triều xuống: Nước sông chảy biển, đập đóng nước sơng giữ lại mực nước không bị hạ thấp Do tác dụng đóng và mở cửa đập, ta thấy: mùa lũ nên mở đập để tăng khả lũ mùa kiệt nên đóng đập để ngăn mặn giữ cho sông Hiệu đẩy mặn đập ngăn mặn phụ thuộc vào chiều cao đập Chiều cao đập lớn hiệu ngăn mặn càng cao Nhưng thực tế việc xây dựng đập gặp nhiều khó khăn kĩ thuật chi phí nên thiết kế đập phải tính tốn để đưa chiều cao đập hợp lí Đập ngăn mặn có vai trò lớn việc giảm thiểu nồng độ mặn sông Khi tăng dòng chảy đầu nguồn nồng độ muối có giảm chưa đạt yêu cầu đặt Do cần thiết phải xây dựng đập ngăn mặn hạ lưu để ngăn mặn giữ Đập vận hành đóng mở tuỳ theo thời kì theo mục đích b Giải pháp phi cơng trình - Thay đổi cấu trồng theo hướng trồng yêu cầu nước ít, chịu mặn tốt có hiệu kinh tế cao - Các biện pháp lấy nước Việc lấy nước hạ du dòng sông ảnh hưởng đáng kể đến xâm nhập mặn vào sơng Có h́ nh thức lấy nước sau: + Lấy nước theo chu kì triều Theo kết nghiên cứu diễn biến đường mặt nước sơng ta thấy lợi dụng chu kì triều để lấy nước 67 Khi đỉnh triều: mực nước sơng dâng cao phía hạ lưu nồng độ muối tăng cao Do thời kì nên lấy nước phía thượng lưu, hạ lưu khai thác tầng nước mặt mỏng trường hợp cần thiết Khi chân triều: mực nước sông hạ thấp nồng độ muối vùng gần cửa sơng giảm nhỏ Vào thời kì này nên ưu tiên lấy nước cho vùng hạ du + Lấy nước luân phiên Trong thời kì kiệt, nhìn chung mực nước sơng hạ thấp, dòng chảy sông nhỏ Nếu thực việc lấy nước đồng thời thời kì kiệt khơng đảm bảo lưu lượng sinh thái vùng cửa sông Do hộ dùng nước nên lấy nước luân phiên theo thứ tự ưu tiên - Các biện pháp khác Bên cạnh giải pháp chung đề xuất hộ dùng nước lại có biện pháp riêng để giảm lượng nước lấy thời kì kiệt như: + Tái sử dụng nước nông nghiệp, công nghiệp sinh hoạt + Trồng loại có nhu cầu nước thấp + Xây dựng nhà máy nước để xử lí nước cấp cho sinh hoạt - Tăng dòng chảy đến Khi dòng chảy đến tăng lên nêm mặn đẩy xa Để tăng dòng chảy thượng lưu có biện pháp sau: - Trồng rừng: Trồng rừng đầu nguồn biện pháp phi cơng trình có tác dụng điều tiết dòng chảy tự nhiên Khi có rừng lượng dòng chảy ngầm mùa kiệt tăng lên Đây là biện pháp tiết kiệm chi phí thực có lợi ích nhiều mặt - Xây dựng hồ chứa: Các hồ chứa xây dựng với mục đích lợi dụng tổng hợp Dung tích hồ chứa lớn lượng nước xả mùa kiệt càng tăng Việc xây dựng hồ chứa tốn có lợi ích tổng hợp lâu dài Tóm lại để đối phó với tượng xâm nhập mặn gia tăng và ảnh hưởng biến đổi khí hậu có nhiều giải pháp có hiệu Tuy nhiên để giảm thiểu xâm nhập mặn cần phải kết hợp giải pháp phi cơng trình với giải pháp cơng trình để quy hoạch cụ thể cho vùng nhiễm mặn đảm bảo phát triển bền vững 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Các kết thực luận văn Luận văn nghiên cứu sở lý thuyết áp dụng thành cơng mơ hình MIKE 11 để tính tốn thủy lực tính xâm nhập măn cho sơng Mã, qua nhận thấy: - Với trường hợp bình thường, giới hạn mặn 4‰ xâm nhập sâu vào sông Mã sông Lèn vào mùa kiệt đến 23km tính từ sơng - Khi xét đến yếu tố cực đoan biến đổi khí hậu và nước biển dâng, biên mặn 4‰ tiến sâu đến 33km - Luận văn đề xuất số giải pháp để ứng phó với xâm nhập mặn sơng, bao gồm giải pháp cơng trình phi cơng trình Các giải pháp phi cơng trình cần nghiên cứu triển khai thời gian dài hiệu thường không triệt để nên thường xem xét là giải pháp kết hợp Các giải pháp cơng trình, loại cống ngăn mặn và điều tiết triển khai thời gian ngắn hơn, có tác dụng rõ rệt vùng cụ thể Các kết nghiên cứu luận văn là đáng tin cậy tham khảo trình xây dựng giải pháp ứng phó với BĐKH và qui hoạch phát triển KTXH tỉnh Thanh Hóa Tuy nhiên q trình thực luận văn tác giả nhận thấy có số vấn đề hạn chế sau: - Địa hình sơng Mã sử dụng luận văn là số liệu đo đạc xử lý năm 1999, khơng phản ánh xác điều kiện địa hình điều kiện tương lai có NBD; - Mơ hình chưa xét đến đầy đủ điều kiện khí tượng, thủy văn, thủy lực điều kiện BĐKH tương lai; - Chưa xét đến tác động điều tiết hệ thống hồ chứa thượng lưu Kiến nghị 69 - Cần có liệu địa hình sơng Mã vào thời gian để phản ánh thực tế nay; - Cần thu thập đầy đủ số liệu nồng độ mặn số vị trí để hiệu chỉnh kiểm định mơ hình phục vụ mơ hình đánh giá hịên trạng dự báo; - Nghiên cứu biện pháp khai thác phù hợp nước sông Mã vào thời điểm thủy triều rút thấp cho không xảy trình pha trộn mặn nước khai thác; - Sự biến đổi khí hậu, mực nước biển dâng và diễn biến phức tạp nên cần phải có theo dõi phân tích cụ thể và thường xun cập nhận tình biến đổi khí hậu để dự báo tốt tình hình xâm nhập mặn sông vùng triều 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Các báo Sở Tài nguyên và Mơi trường tỉnh Thanh Hóa Kết điều tra triều – mặn hạ lưu hệ thống sông Mã, sông Yên sông Bạng từ năm 20102015 [2] Định hướng quy hoạch phát triển cấp nước thị Thanh Hóa đến năm 2020 [3] Hoa Mai (2011), Chống hạn xâm nhập mặn Thanh Hóa [4] Hồng Ngọc Quang (2002), Báo cáo Nghiên cứu quản lý tổng hợp tài nguyên môi trường lưu vực sông Mã [5] Lã Văn Chú (2009), Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho đồng sông Hồng – Thái Bình, đề tài cấp Bộ, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu [6] Lương Ngọc Chung (2016), Nghiên cứu, đánh giá tác động biến đổi dòng chảy kiệt đến xâm nhập mặn khu vực hạ du sông Mã sông Cả [7] Nguyễn Quang Trung (2012), Nghiên cứu đề xuất giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng dòng chảy kiệt phục vụ sản xuất nông nghiệp, thủy sản vùng hạ du sông Cả sông Mã, đề tài cấp Nhà nước [8] Nguyễn Thanh Hùng (2016), Nghiên cứu đánh giá tác động hồ chứa thượng nguồn đến biến động lòng dẫn hạ du, cửa sông ven biển hệ thống sông Mã đề xuất giải pháp hạn chế tác động bất lợi nhằm phát triển bền vững, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam [9] Quyết định số 214/QĐ-TTg năm 2018 Thủ tướng Chính Phủ Quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Mã [10] Trần Mạnh Linh (2011), Nghiên cứu chế độ thủy lực sông Mã thiết kế giải pháp ngăn mặn (kịch II), Đại học Thủy Lợi 71 [11] Tô Quang Toản (2014), Nghiên cứu khả phát triển thượng lưu tác động đến chế độ dòng chảy xâm nhập mặn mùa khô Đồng sông Cửu Long, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam [12] Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu (2012), Báo cáo thu thập, chỉnh lý số liệu đo mặt cắt có hệ thống sơng Mã [13] Viện Quy hoạch Thủy lợi (2010), Quy hoạch sử dụng tổng hợp bảo vệ nguồn nước lưu vực sông Mã [14] Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, Kịch Biến đổi khí hậu và nước biển dâng, 2012 2016 72 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Trịnh Thế Thành Ngày tháng năm sinh: 08/12/1985 Nơi sinh: Thanh Hóa Địa liên lạc: Số nhà 45, đường Đinh Liệt, phường Lam Sơn, thành phố Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa Quá trình đào tạo: 11/2009 – 6/2014 Đại học – Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội 12/2016 – 9/2018 Thạc sĩ – Đại học Tài ngun và Mơi trường Hà Nội Q trình công tác: 01/2011 – 07/2015 Quan trắc viên – Trạm Thủy văn Cẩm Thủy – Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Bắc Trung Bộ 07/2015 – Dự báo viên – Đài Khí tượng Thủy văn tỉnh Thanh Hóa - Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Bắc Trung Bộ 73 XÁC NHẬN QUYỂN LUẬN VĂN ĐỦ ĐIỀU KIỆN NỘP LƯU CHIỂU CHỦ NHIỆM KHOA (BỘ MÔN) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN QUẢN LÍ CHUYÊN NGÀNH PGS.TS Nguyễn Kiên Dũng PGS.TS Hoàng Ngọc Quang 74 18,26,39,43-48,50,51,60-63 1-17,19-25,27-38,40-42,49,52-59,62-73 75 ... Ngọc Quang + Tên đề tài: Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn vùng hạ lưu sơng Mã bối cảnh biến đổi khí hậu Do tác động biến đổi khí hậu, vùng hạ lưu sơng Mã và đối mặt với tình trạng... trình xâm nhập mặn vào vùng hạ lưu sông Mã tới phát triển kinh tế, xã hội bối cảnh biến đổi khí hậu Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá trạng xâm nhập mặn thiệt hại mặn gây cho vùng hạ lưu sông Mã -... TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN XÂM NHẬP MẶN Ở VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRỊNH THẾ THÀNH Chuyên ngành : Thuỷ văn học Mã số : 60440224 NGƯỜI