Đánh giá hiện trạng xâm nhập mặn trên các sông chính tỉnh kiên giang

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Lê Xuân Hiền ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XÂM NHẬP MẶN TRÊN CÁC SƠNG CHÍNH TỈNH KIÊN GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LÊ XUÂN HIỀN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XÂM NHẬP MẶN TRÊN CÁC SƠNG CHÍNH TỈNH KIÊN GIANG Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số: 8440224.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN NGỌC ANH Hà Nội – Năm 2019 LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới PGS.TS Trần Ngọc Anh – tận tình định hướng, giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho suốt trình thực luận văn Chân thành cảm ơn Thạc sỹ Đặng Đình Đức cán Trung tâm Động lực học Thủy khí Mơi trường thuộc Đại học Khoa học Tự nhiên hỗ trợ nhiệt tình cho tơi, giúp đỡ tơi q trình chạy thử mơ hình kinh nghiệm q báu để hỗ trợ giúp tìm thơng số phù hợp Tơi xin trân trọng cảm ơn Văn phòng Chương trình Khoa học & Cơng nghệ cấp Quốc gia TNMT & BĐKH – Bộ Tài nguyên Môi trường, Trường Đại học Kinh tế Quốc dân, chủ nhiệm đề tài “Nghiên cứu xây dựng mơ hình phát triển kinh tế ứng phó với xâm nhập mặn vùng Đồng Sơng Cửu Long; thí điểm huyện điển hình”, mã số: BĐKH.05/16-20 tạo điều kiện cho tơi sử dụng số liệu, tư liệu đề tài để thực nghiên cứu luận văn Tôi xin trân trọng cám ơn Viện Nghiên cứu cao cấp Toán, GS TS Nguyễn Hữu Dư Ban chủ nhiệm đề tài “Xây dựng mơ hình tốn học tích hợp phần mềm đánh giá xâm nhập mặn vùng ĐBSCL” mã số B2018-VNCCCT-02 cho phép tham gia thực nhiệm vụ qua học hỏi kiến thức chuyên sâu sử dụng số liệu đề tài thực luận văn Sau cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, thầy cơ, bạn bè đồng nghiệp, người bên nguồn động lực giúp tơi hồn thành luận văn Mặc dù cố gắng hồn thành tốt có thể, song ý thức luận văn tơi thiếu sót hạn chế Do đó, tơi mong nhận đóng góp ý kiến hướng dẫn quý thầy cô, q bạn đọc để hồn thiện luận văn tốt Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 23 tháng năm 2019 Lê Xuân Hiền LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi thực hướng dẫn khoa học PGS.TS Trần Ngọc Anh, khơng chép cơng trình nghiên cứu người khác Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khoa học người khác Các thông tin thứ cấp sử dụng luận văn có nguồn gốc rõ ràng, trích dẫn đầy đủ, trung thực quy cách Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm tính xác thực nguyên luận văn TÁC GIẢ Lê Xuân Hiền MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG 10 MỞ ĐẦU 11 Tính cấp thiết 11 Mục tiêu 12 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: 12 Đối tượng Phạm vi nghiên cứu: 13 Nội dung luận văn 13 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU .14 1.1 Tổng quan tỉnh Kiên Giang 14 1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 14 1.1.2 Chế độ khí hậu 17 1.1.3 Chế độ thủy văn 21 1.1.4 Hệ thống cống trạm bơm 28 1.1.5 Đặc điểm mặn tỉnh Kiên Giang 31 1.1.6 Đặc điểm kinh tế - xã hội 34 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH MIKE 11 44 2.1 Tổng quan mơ hình mơ xâm nhập mặn 44 2.1.1 Mơ hình nước ngồi 44 2.1.2 Mô hình nước 45 2.2 Lựa chọn phần mềm tính tốn 47 2.3 Giới thiệu phần mềm Mike 11 47 2.3.1 Các phương trình 49 2.3.2 Phương pháp giải 49 2.4 Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn ĐBSCL 53 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 MƠ PHỎNG 57 XÂM NHẬP MẶN TRÊN HỆ THỐNG SƠNG CHÍNH TỈNH KIÊN GIANG 57 3.1 Cơ sở liệu 57 3.2 Thiết lập mơ hình 58 3.2.1 Điều kiện biên 60 3.3 Hiệu chỉnh kiểm định mô dul Mike 11 HD, AD 61 3.3.1 Hiệu chỉnh kiểm định mô đun Mike 11 HD 61 3.3.2 Hiệu chỉnh, kiểm định mô đun Mike 11 AD 77 3.4 Đánh giá xâm nhập mặn hệ thống sơng tỉnh Kiên Giang 81 3.4.1 Xây dựng kịch tính tốn 81 3.4.2 Đánh giá kết mô 82 3.5 Đề xuất giải pháp ứng phó 92 3.5.1 Các giải pháp thực địa phương 92 3.5.2 Đề xuất số giải pháp ứng phó xâm nhập mặn tỉnh Kiên Giang 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BĐKH Biến đổi khí hậu ĐBSCL Đồng sơng Cửu Long GCM Global Climate Model Mơ hình khí hậu tồn cầu IMHEN Vietnam Institute of Meteorolog, Hdrology and climate change Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu ISSI Mơ hình thuỷ động lực ISIS phát triển Tập đoàn halcrow HR Wallingford (MỸ) KTTV Khí tượng Thủy văn MONRE Ministry Of Natural Bộ Tài nguyên Môi trường UHSMC Ủy hội sông Mê Công TNMT Tài nguyên Môi trường TNN Tài nguyên nước TGLX Tứ giác long xuyên Resources and Environment DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Bản đồ hành tỉnh Kiên Giang .15 Hình 2: Sơ đồ phân chia địa hình tỉnh Kiên Giang 16 Hình 3: Biểu đồ yếu tố khí tượng trạm Rạch Giá giai đoạn 1980-2017 .18 Hình 4: Biểu đồ hoa gió 10 phút trạm Rạch Giá tháng mùa khơ 2016 21 Hình 5: Sơ đồ hệ thống sông, kênh tỉnh Kiên Giang 22 Hình 6: Mực nước trạm Trần Đề (tỉnh Sóc Trăng) tháng 01 năm 2016 27 Hình 7: Mực nước trạm Rạch Giá (tỉnh Kiên Giang) tháng 04 năm 2016 .28 Hình 8: Bản đồ trạng Xâm nhập mặn ĐBSCL năm 2016 33 Hình 9: Sơ đồ sai phân hữu hạn điểm ẩn Abbott 50 Hình 10: Sơ đồ sai phân điểm ẩn Abbott mặt phẳng x ̴ t 50 Hình 11: Nhánh sơng với điểm lưới xen kẽ 51 Hình 12: Cấu trúc điểm lưới xung quanh điểm nhập lưu 51 Hình 13: Cấu trúc điểm lưới mạng vòng 52 Hình 14: Sơ đồ mạng tính thủy lực khu vực nghiên cứu 59 Hình 15 Vị trí trạm dùng để hiệu chỉnh kiểm định mô đun thủy lực 62 Hình 16 Lưu lượng tính tốn thực đo Châu Đốc thời kỳ hiệu chỉnh .63 Hình 17 Trích xuất lưu lượng tính tốn thực đo Châu Đốc tháng 4/2015 (thời gian diễn trình xâm nhập mặn cao năm) .63 Hình 18 Mực nước tính tốn thực đo Châu Đốc thời kỳ hiệu chỉnh 64 Hình 19 Trích xuất mực nước tính tốn thực đo Châu Đốc tháng 4/2015 (thời gian diễn trình xâm nhập mặn cao năm) .64 Hình 20 Lưu lượng tính tốn thực đo Tân Châu thời kỳ hiệu chỉnh 65 Hình 21 Trích xuất lưu lượng tính tốn thực đo Tân Châu tháng 4/2015 (thời gian diễn trình xâm nhập mặn cao năm) .65 Hình 22 Trích xuất mực nước tính tốn thực đo Tân Châu thời kỳ hiệu chỉnh 66 Hình 23 Trích xuất mực nước tính toán thực đo Tân Châu tháng 4/2015 (thời gian diễn trình xâm nhập mặn cao năm) .66 Hình 24 Trích xuất mực nước tính tốn thực đo Cần Thơ thời kỳ hiệu chỉnh 67 Hình 25 Trích xuất mực nước tính toán thực đo Cần Thơ tháng 4/2015 (thời gian diễn trình xâm nhập mặn cao năm) .67 Hình 26 Mực nước tính tốn thực đo Tân Hiệp thời kỳ hiệu chỉnh .68 Hình 27 Trích xuất mực nước tính tốn thực đo Tân Hiệp tháng 4/2015 (thời gian diễn trình xâm nhập mặn cao năm) .68 Hình 28 Mực nước tính tốn thực đo Vị Thanh thời kỳ hiệu chỉnh .69 Hình 29 Trích xuất mực nước tính tốn thực đo Vị Thanh tháng 4/2015 (thời gian diễn trình xâm nhập mặn cao năm) .69 Hình 30 Mực nước tính tốn thực đo Xẻo Rô thời kỳ hiệu chỉnh 70 Hình 31 Trích xuất mực nước tính tốn thực đo Xẻo Rô tháng 4/2015 (thời gian diễn trình xâm nhập mặn cao năm) .70 Hình 32 Mực nước tính tốn thực đo Rạch Giá thời kỳ hiệu chỉnh .71 Hình 33 Trích xuất mực nước tính tốn thực đo Rạch Giá tháng 4/2015 (thời gian diễn trình xâm nhập mặn cao năm) .71 Hình 34 Trích xuất lưu lượng tính tốn thực đo trạm Châu Đốc 73 Hình 35 Trích xuất mực nước tính tốn thực đo trạm Châu Đốc 73 Hình 36 Trích xuất mực nước tính tốn thực đo trạm Tân Châu 74 Hình 37 Trích xuất mực nước tính tốn thực đo trạm Cần Thơ 74 Hình 38 Trích xuất mực nước tính tốn thực đo trạm Tân Hiệp 75 Hình 39 Trích xuất mực nước tính tốn thực đo trạm Vị Thanh 75 Hình 40 Trích xuất mực nước tính tốn thực đo trạm Xẻo Rơ 75 Hình 41 Trích xuất mực nước tính tốn thực đo trạm Rạch Giá 76 Hình 42 Vị trí trạm hiệu chỉnh kiểm định mơ hình xâm nhập mặn 77 Hình 43 Trích xuất kết tính tốn thực đo độ mặn trạm Rạch Giá 78 Hình 44 Trích xuất kết tính tốn thực đo độ mặn trạm Rạch Giá .79 Hình 45 Trích xuất kết tính tốn thực đo độ mặn trạm Xẻo Rơ 79 Hình 46 Trích xuất kết tính tốn thực đo độ mặn trạm Rạch Giá 80 Hình 47 Trích xuất kết tính tốn thực đo độ mặn trạm Xẻo Rơ 80 Hình 48 Trích xuất kết tính tốn thực đo độ mặn trạm An Ninh 80 Hình 49 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sơng thời kỳ triều cường-KB1A 83 Hình 50 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều - KB1A 84 Hình 51 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều cường - KB1B .85 Hình 52 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều - KB1B 85 Hình 53 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sơng thời kỳ triều cường – KB2A 86 Hình 54 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều – KB2A 87 Hình 55 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều cường – KB2B 88 Hình 56 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều – KB2B 88 Hình 57 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sơng thời kỳ triều cường – KB3 89 Hình 58 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều – KB3 .90 Hình 59 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều cường – KB4 91 Hình 60 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều – KB4 91 Hình 61.Vị trí đề xuất xây dựng cống ngăn mặn 94 Hình 50 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sơng thời kỳ triều - KB1A Như kịch 1A sông Cái Lớn ranh mặn thời kỳ triều cường vào sâu thời kỳ triều kém: ranh 4‰ vào sâu 4km Trên sông Cái Bé thời kỳ triều cường ranh mặn 4‰ vào sâu thời kỳ triều 5km; Xâm nhập mặn sông Cái Lớn mạnh sâu sông Cái Bé Trên sông Cái Lớn thời kỳ triều cường độ mặn dao động mạnh khu vực gần cửa sơng, vị trí cách cửa sơng 45km độ mặn dao động thời kỳ triều cường triều 3.4.2.2 Kịch 1B: Lưu lượng Kratie lấy giá trị nhỏ giai đoạn 2006-2017, xem trường hợp cực đoan Điều dẫn đến mặn xâm nhập sâu vào nhánh sơng, tồn kênh nhánh sông Cái Lớn, Cái Bé bị nhiễm mặn 4‰ thời kỳ triều cường triều Mặn xâm nhập mạnh qua cửa sông Cái Lớn sông Hậu Thời kỳ triều cường ranh mặn 4‰ xâm nhập sông Hậu đến huyện Châu Thành tỉnh An Giang cách biển 154km, ranh mặn 1‰ xâm nhập sâu 182km Mặn xâm nhập sông Cái Bé qua Vàm Bà Lịch đẩy mặn lên vùng TGLX, ranh mặn 4‰ vào sâu 10km kênh Rạch Giá – Long Xuyên, cách cửa sông Cái Bé 23km; ranh mặn 1‰ tới kênh Tri Tơn huyện Hòn Đất, cách cửa sơng Cái Bé 53km (Hình 51) 84 Hình 51 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều cường - KB1B Thời kỳ triều ranh mặn 4‰ xâm nhập sâu sông Hậu 138km, ranh mặn 1‰ xâm nhập sâu 157km Mặn xâm nhập sông Cái Bé qua Vàm Bà Lịch đẩy mặn lên vùng TGLX, ranh mặn 4‰ vào sâu kênh Đòn Dong 10km, cách cửa sông Cái Bé 16km; ranh mặn 1‰ cách cửa sơng Cái Bé 35km (Hình 52) Hình 52 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều - KB1B Như thấy, điều kiện mơ kịch 1B, mặn xâm nhập vào sâu, khơng có khả lấy nước sơng Cái Lớn, Cái Bé thời kỳ triều cường triều Mặn xâm nhập sâu lên vùng TGLX, thời kỳ triều 85 cường ranh mặn 4‰ xâm nhập sâu thời kỳ triều 7km, ranh mặn 1‰ thời kỳ triều cường xâm nhập sâu thời kỳ triều 19km So với kịch 1A, kịch 1B mặn xâm nhập sâu 21km phía vùng TGLX Kiên Giang điều chứng tỏ lưu lượng từ Kratie có vai trò quan trọng việc đẩy mặn khu vực nghiên cứu Chính cần có nghiên cứu thêm tương quan Qkratie xâm nhập mặn hạ lưu sông thuộc tỉnh Kiên Giang 3.4.2.3 Kết mô kịch 2A: Trong kỳ triều cường mặn xâm nhập sông Cái Lớn trạm Xẻo Rô (6km) dao động từ 12 đến 24‰, Ngã ba Nước Trong giáp ranh với tỉnh Hậu Giang cách biển 45km dao động mức từ đến 7‰, ranh mặn 1‰ dòng Cái Lớn – Xà No đến sông Hậu, ranh mặn 4‰ cách cửa sông 52km Trên sông Cái Bé trạm An Ninh (7km) mặn dao động từ đến 19‰, ranh mặn 1‰ vào sâu kênh Trâm Bầu cách cửa sơng 35km, ranh mặn 4‰ cách cửa sơng 17km (Hình 53) Hình 53 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sơng thời kỳ triều cường – KB2A Trong thời kỳ triều mặn xâm nhập mạnh sông Cái Lớn Xẻo Rô dao động từ 12.5 đến 13.5‰, Ngã ba Nước Trong dao động mức từ 6-7‰, ranh mặn 1‰ dòng Cái Lớn – Xà No đến sông Hậu, ranh mặn 4‰ sông Cái Lớn cách biển 50km Trên sông Cái Bé trạm An Ninh (7km) mặn dao động từ 5.5 đến 10‰, ranh mặn 4‰ cách cửa sông 7km, ranh mặn 1‰ cách cửa sơng 13km (hình 54) 86 Hình 54 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều – KB2A Trên sông Cái Lớn ranh mặn 4‰ thời kỳ triều cường vào sâu thời kỳ triều 2km, độ mặn khu vực cửa sông thời kỳ triều cường dao động với biên độ lớn, nhiên khu vực sâu nội đồng dao động Trên sơng Cái Bé mặn thời kỳ triều cường vào sâu thời kỳ triều kém: ranh mặn 4‰ vào sâu 10km; ranh mặn 1‰ vào sâu 22km 3.4.2.4 Kết mô kịch 2B: Trong kỳ triều cường mặn xâm nhập sông Cái Lớn trạm Xẻo Rô (6km) dao động từ 11 đến 26‰, Ngã ba Nước Trong giáp ranh với tỉnh Hậu Giang cách biển 45km dao động mức từ đến 6.5‰, ranh mặn 1‰ dòng Cái Lớn – Xà No đến sông Hậu, ranh mặn 4‰ cách cửa sông 52km Trên sông Cái Bé trạm An Ninh (7km) mặn dao động từ đến 21‰, ranh mặn 1‰ vào sâu kênh Trâm Bầu cách cửa sông 38km, ranh mặn 4‰ cách cửa sơng 18km (Hình 55) 87 Hình 55 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều cường – KB2B Trong thời kỳ triều mặn xâm nhập mạnh sông Cái Lớn Xẻo Rô dao động từ 10.5 đến 13‰, Ngã ba Nước Trong dao động mức từ 6-6.5‰, ranh mặn 1‰ dòng Cái Lớn – Xà No đến sông Hậu, ranh mặn 4‰ sông Cái Lớn cách biển 48km Trên sông Cái Bé trạm An Ninh (7km) mặn dao động từ đến 12‰, ranh mặn 4‰ cách cửa sông 8km, ranh mặn 1‰ cách cửa sơng 13km (Hình 56) Hình 56 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều – KB2B Trên sông Cái Lớn ranh mặn 4‰ thời kỳ triều cường vào sâu thời kỳ triều 4km, độ mặn khu vực cửa sông thời kỳ triều cường dao động với biên độ lớn, 88 nhiên khu vực sâu nội đồng dao động Trên sơng Cái Bé mặn thời kỳ triều cường vào sâu thời kỳ triều kém: ranh mặn 4‰ vào sâu 10km; ranh mặn 1‰ vào sâu 23km Từ kịch 1A, 2A, 2B ta nhận thấy, mực nước biển dâng ảnh hưởng không lớn ranh mặn 4‰ sông Cái Lớn sông Cái Bé Nước dâng anh hưởng chủ yếu đến ranh mặn 1‰, sông Cái Bé nước dâng 11cm ranh mặn 1‰ vào sâu 5km, nước dâng 22cm ranh mặn 1‰ vào sâu mực nước trung bình 8km Mực nước dâng cao biên độ dao động mặn khu vực gần cửa sông lớn 3.4.2.5 Kết mô kịch 3: Với kịch bất lợi lưu lượng thượng nguồn nước biển dâng cao mặn xâm nhập mạnh qua cửa hệ thống sông Cửu Long cửa sông Kiên Giang Thời kỳ triều cường ranh mặn 4‰ xâm nhập sông Hậu đến huyện Châu Thành tỉnh An Giang cách biển 159km, ranh mặn 1‰ xâm nhập sâu 190km Mặn xâm nhập sông Cái Bé qua Vàm Bà Lịch đẩy mặn lên vùng TGLX, ranh mặn 4‰ vào cách cửa sông Cái Bé 31km; ranh mặn 1‰ tới kênh Tri Tơn huyện Hòn Đất, cách cửa sông Cái Bé 58km, nhánh sông Cái Lớn bị nhiễm mặn 10‰; nhánh sơng Cái Bé bị nhiễm mặn 4‰ (Hình 57) Hình 57 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sơng thời kỳ triều cường – KB3 Thời kỳ triều ranh mặn 4‰ xâm nhập sâu sông Hậu 137km, ranh mặn 1‰ xâm nhập sâu 163km 89 Mặn xâm nhập sông Cái Bé qua Vàm Bà Lịch đẩy mặn lên vùng TGLX, ranh mặn 4‰ vào sâu kênh Đòn Dong 7km, cách cửa sơng Cái Bé 13km; ranh mặn 1‰ cách cửa sơng Cái Bé 42km (Hình 58) Hình 58 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sơng thời kỳ triều – KB3 Như vậy, lưu vực sông Cái Lớn, Cái Bé thời kỳ triều cường triều khơng có khả lấy nước ngọt, tồn nhánh sơng bị nhiễm mặn 4‰ Trên địa phận tỉnh Kiên Giang thời kỳ triều cường mặn xâm nhập mạnh thời kỳ triều kém, ranh mặn 4‰ vào sâu 18km, ranh mặn 1‰ vào sâu 16km So sánh với kịch 1B ranh mặn 4‰ xâm nhập vùng TGLX vào sâu 8km, ranh mặn 1‰ vào sâu 5km 3.4.2.6 Kết mô kịch Cống Cái Lớn, Cái Bé xây dựng đóng cống mùa khơ, độ mặn bị ngăn lại hạ lưu cống, lượng nước đẩy phía huyện U Minh Thượng Tuy nhiên với kịch bất lợi nước biển dâng suy kiệt lưu lượng từ thượng nguồn về, hệ thống cống ngăn mặn chưa hoàn chỉnh, mặn xâm nhập vào lưu vực sông Cái Lớn, Cái Bé qua cửa sơng chưa có cống ngăn mặn huyện An Biên, An Minh, từ phía tỉnh Bạc Liệu sơng Hậu, thời kỳ triều cường tồn lưu 90 vực sông Cái Lớn, Cái Bé bị nhiễm mặn 4‰, khơng có khả lấy nước tồn lưu vực sơng Cái Lớn, Cái Bé thời kỳ Hình 59 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều cường – KB4 Thời kỳ triều phần diện tích nhỏ thuộc huyện U Minh Thượng có khả lấy nước ngọt, khu vực khác lưu vực sông Cái Lớn, Cái Bé có độ mặn 4‰ Hình 60 Diễn biến xâm nhập mặn dọc sông thời kỳ triều – KB4 Từ cách kịch ta nhận thấy, mực nước biển dâng ảnh hưởng không lớn ranh mặn 4‰ sông Cái Lớn sông Cái Bé Nước dâng anh hưởng chủ yếu 91 đến ranh mặn 1‰ Lưu lượng từ Kratie có vai trò quan trọng việc đẩy mặn khu vực nghiên cứu 3.5 Đề xuất giải pháp ứng phó Hiện để ứng phó với vấn đề xâm nhập mặn, thực tế có số giải pháp bao gồm giải pháp phi công trình giải pháp cơng trình 3.5.1 Các giải pháp thực địa phương Trong năm qua tỉnh Kiên Giang thực nhiều biện pháp phòng chống xâm nhập mặn, quy hoạch vùng nuôi tôm công nghiệp, vùng trồng lúa, xây dựng cống ngăn mặn từ Rạch Giá đến Hà Tiên Năm 2016 xảy hạn mặn lịch sử, địa phương triển khai xây dựng hai cống lớn địa bàn thành phố Rạch Giá cống Sơng Kiên cống Kênh Cụt, ngồi triễn khai đắp nhiều đập cừ Lasen đập đất nhỏ khác Tuy nhiên hệ thống cống ngăn mặn địa bàn tỉnh chưa khép kín, khu vực huyện An Biên – An Minh 18 cửa sơng (kênh) thơng biển chưa có cống ngăn mặn, đặc biệt có cửa sơng lớn sơng Cái Lớn Cái Bé Ngay sau hạn mặn lịch năm 2016 gây nhiều thiệt hại kinh tế, UBND tỉnh ban hành kế hoạch số 21/KH-UBND ngày 16 tháng 02 năm 2017 “thực đề án tái cấu nông nghiệp tỉnh Kiên Giang” Tỉnh Kiên Giang chọn lúa tôm nuôi nước lợ đối tượng chủ lực để tạo hướng đột phá, đồng thời tăng diện tích luân canh trồng màu đất lúa, chuyển dịch cấu trồng, vật nuôi Để hạn chế ảnh hưởng xâm nhập mặn đến nước sinh hoạt cho người dân khu vực đô thị thành phố Rạch Giá, UBND tỉnh triễn khai nhiều giải pháp ứng phó trước mắt lâu dài, việc triễn khai khoan giếng nước ngầm, nâng cấp dung lượng hồ trữ nước nhà máy nước Rạch Giá xã Phi Thông, đầu tư xây dựng nhà máy nước Nam Rạch Giá, nhà máy nước Bắc Rạch Giá cung cấp nước cho khu vực Rạch Giá vùng lân cận 3.5.2 Đề xuất số giải pháp ứng phó xâm nhập mặn tỉnh Kiên Giang 3.5.2.1 Tăng cường quan trắc, giám sát, nâng cao lực dự báo mặn Ở Kiên Giang, vị trí quan trắc mặn bổ sung phù hợp với Quyết định số 90/QĐ-TTg ngày 12 tháng 01 năm 2016 Thủ tướng Chính 92 phủ Quy hoạch mạng lưới quan trắc Tài nguyên Môi trường quốc gia giai đoạn 2016-2020, tầm nhìn đến năm 2030 Tuy nhiên, để giám sát đầy đủ phân bố mặn trình truyền triều - mặn, thấy số sơng, kênh chưa có số liệu quan trắc nên gây khó khăn cho cơng tác hiệu chỉnh kiểm định mơ hình cần xem xét tăng cường thêm trạm giám sát mặn tự động chế độ quan trắc vị trí giám sát: - Xây dựng trạm đo mặn tự động cửa sơng chính: Cái Lớn, Cái Bé, sơng Giang Thành, bổ sung trạm đo nhánh sơng Cái Lớn, sơng Giang Thành - Tại vị trí lấy mẫu: lấy thủy trực: bờ trái, bờ phải dòng 3.5.2.2 Điều chỉnh quy hoạch theo kế hoạch số 21/KH-UBND ngày 16 tháng 02 năm 2017 UBND tỉnh Kiên Giang Kế hoạch tái cấu ngành nông nghiệp xác định sản phẩm nơng nghiệp hàng hóa chủ lực tỉnh; đó, ưu tiên sản phẩm có lợi như: lúa gạo, loại thủy hải sản có giá trị kinh tế cao, chăn nuôi gia súc gia cầm gắn với lợi so sánh theo tiểu vùng sinh thái tỉnh Xác định khoa học công nghệ động lực then chốt để nâng cao suất, chất lượng, hiệu quả; xây dựng vùng thâm canh, chuyên canh quy mô lớn số cây, chủ lực; tổ chức sản xuất theo mơ hình liên kết, chuỗi giá trị, tăng sức cạnh tranh sản phẩm gắn với bảo vệ môi trường, xây dựng nông nghiệp theo hướng đại phát triển bền vững 3.5.2.3 Lựa chọn trồng vật ni thích nghi với điều kiện khô hạn môi trường nước mặn, nước lợ BĐKH diễn quy mơ tồn cầu Một hậu BĐKH tình trạng nước biển dâng dẫn đến gia tăng ngập lụt ảnh hưởng xâm nhập mặn quy mô rộng lớn ĐBSCL, theo kịch BĐKH năm 2016 Bộ TNMT, nước biển dâng 1m tỉnh Kiên Giang có nguy ngập cao (75% diện tích) Vì vậy, việc nghiên cứu giải pháp thích ứng với q trình cần thiết Muốn vậy, cần phải bước lựa chọn lai tạo loại trồng, vật ni tồn phát triển môi trường khô hạn, nước mặn, nước lợ 93 3.5.2.4 Xây dựng hệ thống cống ngăn mặn Cần đâu tư xây dựng cống ngăn mặn, trữ kênh Rạch Giá – Hà Tiên ngăn nước mặn từ Đầm Đông Hồ truyền vào; cống kênh Nhánh; xây dựng hệ thống đập ngăn mặn sông Cái Lớn, Cái Bé cửa sông chưa có cống ngăn mặn huyện An Biên, An Minh Hình 61.Vị trí đề xuất xây dựng cống ngăn mặn 3.5.2.5 Liên kết vùng sử dụng nguồn nước Kiên Giang nằm cuối nguồn sơng Hậu, cần có liên kết phối hợp với tỉnh An Giang để luân phiên lấy nước cho hoạt động sản xuất nông nghiệp năm hạn kiệt cực đoan 94 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong năm gần (sau năm 2012) độ mặn Kiên Giang có xu xuất sớm trước từ 1-1,5 tháng, tháng mặn xâm nhập vào cửa sông Giang Thành, Cái Lớn, Cái Bé, kênh Nhánh xâm nhập vào nội đồng, chủ yếu vào thời kỳ triều cường, sang tháng lưu lượng từ thượng nguồn sông Cửu Long giảm mạnh, mưa trái mùa không xảy khu vực tỉnh, xâm nhập mặn bắt đầu trở nên gay gắt, đỉnh điểm xâm nhập mặn thường xuất từ tháng đến cuối tháng 4, trùng với kỳ triều cường thời điểm lưu lượng đồng sông Cửu Long xuống mức thấp năm, nhu cầu sử dụng nước cho sản xuất nông nghiệp tăng cao Đối với năm độ mặn xâm nhập mức trung bình, ranh giới mặn 4‰ sơng Cái Lớn xâm nhập sâu 52km gần giáp ranh giới tỉnh Hậu Giang, nhiên thời gian trì độ mặn 4‰ liên tục không lâu (10-15 ngày), xuất vào giai đoạn mặn xâm nhập mạnh năm, ngày xuất thời điểm lấy nước triều Đối với năm xảy xâm nhập mặn cực đoan năm 2016 mặn xâm nhập mạnh trì mức cao thời gian dài, độ mặn 4‰ xâm nhập sâu 65km (địa phận tỉnh Hậu Giang), độ mặn 1‰ xâm nhập sâu 70km tới thị xã Vị Thanh, Hậu Giang Tại Ngã Nước Trong (cách biển 56km) độ mặn 4‰ trì khoảng thời gian 48 ngày (25/3-11/5) khoảng thời gian khơng có khả lấy nước triều Luận văn mơ chi tiết q trình lan truyền mặn hệ thống sông, kênh rạch khu vực tỉnh Kiên Giang cho trạng 2015, 2016 xét đến tác động suy kiệt lưu lượng thượng nguồn mùa khô nước biển dâng Kết nghiên cứu tạo tiền đề cho việc xây dựng công cụ dự báo mặn sử dụng dự báo nghiệp vụ Đài Khí tượng Thủy văn tỉnh Kiên Giang Bộ công cụ áp dụng vào dự báo mặn cho lưu vực sơng tỉnh Kiên Giang mức đảm bảo tin cậy với thời hạn dự báo tháng, sở dự báo lưu lượng thượng nguồn Giúp cho địa phương chủ động việc ứng phó với xâm nhập mặn Theo kết phương án tính tốn trên, khoảng cách xâm nhập mặn sông, kênh rạch vùng nghiên cứu thay đổi phức tạp Do tác động Lưu 95 lượng thượng nguồn, thủy triều biển Đông biển Tây (Vịnh Thái Lan) mà sông lớn Cái Lớn Cái Bé ranh giới xâm nhập mặn thay đổi theo xu sau: Đối với kịch 1A, A, 2B có lưu lượng thượng nguồn trung bình mùa kiệt nhiều năm, khác mực nước triều ranh giới mặn 4‰ sông Cái Lớn thời kỳ triều cường gần khơng có thay đổi, thời kỳ triều ranh giới 4‰ có biến động khơng lớn, kịch nước dâng 11cm vào sâu 2km so với kịch mực nước trung bình thời kỳ nền, kịch nước dâng 22cm vào sâu 4km so với kịch mực nước trung bình Trên sông Cái Bé thời kỳ triều cường, ranh mặn 4‰ kịch nước dâng 11cm vào sâu 2km so với kịch mực nước trung bình, kịch nước dâng 22cm vào sâu 3km so với kịch mực nước triều trung bình; thời kỳ triều ranh giới mặn 4‰ kịch chênh 1km Đối với kịch 1B kịch có lưu lượng thượng nguồn giá trị kiệt năm nhiều năm, khác mực nước triều tồn lưu vực sơng Cái Lớn, Cái Bé bị nhiễm mặn 4‰ Mặn xâm nhập lên vùng TGLX, ranh mặn 4‰ kịch nước dâng 22cm vào sâu kịch mực nước trung bình 08km, mặn vào sâu vùng TGLX ranh mặn 4‰ cách cửa sông Cái Bé 23km Đối với kịch xây dựng cống Cái Lớn, Cái Bé điều kiện lưu lượng thượng nguồn giá trị kiệt năm nhiều năm, mực nước biển dâng 22cm, thời kỳ triều cường triều tồn lưu vực sông Cái Lớn, Cái Bé bị nhiễm mặn 4‰, mặn xâm nhập mạnh qua cửa sông chưa có cống ngăn mặn huyện An Minh, An Biên tỉnh Kiên Giang, từ phía tỉnh Bạc Liêu sơng Hậu Chính vậy, điều kiện bất lợi kịch cần phải có giải pháp xây dựng đồng cống huyện An Minh, An Biên, Bạc Liêu nhánh sông từ sông Hậu chảy vào khu vực tỉnh Sóc Trăng 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Niên giám thống kê tỉnh Kiên Giang năm 2018 [2] Đài Khí tượng Thủy văn tỉnh Kiên Giang, Số liệu quan trắc Khí tượng Thủy văn khu vực tỉnh Kiên Giang [3] Ủy ban nhân dân tỉnh Kiên Giang, Quyết định 331/QĐ-UBND ngày 04/02/2016 việc Công bố thiên tai gây thiệt hại sản xuất lúa vụ Mùa Đông Xuân năm 2015-2016 địa bàn tỉnh Kiên Giang [4] Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam Viện Quy hoạch Thủy lợi Miền Nam (2017), Xây dựng quy trình vận hành Hệ thống Thủy lợi vùng TGLX [5] Kịch BĐKH Bộ Tài nguyên Môi trường năm 2016 [6] Đề tài “Nghiên cứu xây dựng mơ hình phát triển kinh tế ứng phó với xâm nhập mặn vùng Đồng Sơng Cửu Long; thí điểm huyện điển hình”, mã số: BĐKH.05/16-20 [7] GS TS Nguyễn Hữu Dư, Xây dựng mơ hình tốn học tích hợp phần mềm đánh giá xâm nhập mặn vùng ĐBSCL mã số B2018-VNCCCT-02, Viện Nghiên cứu cao cấp Toán [8] Nguyễn Tất Đắc (2007), Nghiên cứu xác định biên tính tốn thủy lực mặn cho Đồng sông Cửu Long, Viện Quy hoạch thủy lợi Miền Nam, Đề tài NCKH cấp Bộ [9] Trần Như Hồi (2002), Đánh giá trạng xâm nhập mặn , xác định nguyên nhân gây xâm nhập mặn vùng ven biển Đồng sông Cửu Long, đề xuất giải pháp xây dựng hệ thống đê biển ngăn sóng ngăn mặn vùng cửa sơng Nam Bộ, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, Đề tài cấp Nhà nước [10] Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam, Dự báo độ mặn sơng mùa khô (từ tháng 1-6 năm) vùng ven biển ĐBSCL [11] Nguyễn Ân Niên, Tăng Đức Thắng (1998-2001), Nghiên cứu thành phần nguồn nước hệ thống chịu nhiều nguồn nước tác động lũ, mặn, phèn ứng dụng cho Đồng sông Cửu Long, Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam 97 [12] Lê Sâm (2001-2004), Nghiên cứu xâm nhập mặn phục vụ phát triển kinh tếxã hội vùng ven biển Đồng sông Cửu Long, Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam, Đề tài cấp nhà nước KC08-18 [13] Trung tâm Thẩm định-Tư vấn Tài nguyên nước thuộc Cục Quản lý Tài nguyên nước (2012-2013), Nghiên cứu sở khoa học xác định nguyên nhân, đề xuất giải pháp ứng phó với xâm nhập mặn điều kiện Biến đổi khí hậu vùng đồng sông Cửu Long-BĐKH-05 Tiếng Anh [14] DHI – Water & Envinronment (MIKE by DHI 2014) “MIKE11 – a modelling system for Rivers and Chanels – Short Introduction and Tutorial” - Denmark Hydraulics Institute [15] DHI – Water & Envinronment (MIKE by DHI 2014) “MIKE11 – a modelling system for Rivers and Chanels – Reference Manual”- Denmark Hydraulics Institute [16] DHI – Water & Envinronment (MIKE by DHI 2014) “MIKE11 – a modelling system for Rivers and Chanels –Users Manual” - Denmark Hydraulics Institute 98 ... chung: Đánh giá trạng xâm nhập mặn sơng tỉnh Kiên Giang Mục tiêu cụ thể: - Xây dựng công cụ mô xâm nhập mặn sơng tỉnh Kiên Giang; - Ứng dụng công cụ để đánh giá trạng kịch xâm nhập mặn sơng tỉnh Kiên. .. HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - LÊ XUÂN HIỀN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XÂM NHẬP MẶN TRÊN CÁC SƠNG CHÍNH TỈNH KIÊN GIANG Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số: 8440224.01 LUẬN VĂN THẠC... mô xâm nhập mặn sông tỉnh Kiên Giang 13 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan tỉnh Kiên Giang 1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.1.1.1 Vị trí địa lý Kiên Giang nằm vùng Đồng sông