Nghiên cứu đánh giá xâm nhập mặn khu vực sông sài gòn đồng nai bằng mô hình tính toán số telemac 2d

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN ĐỨC VŨ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ XÂM NHẬP MẶN KHU VỰC SƠNG SÀI GỊN – ĐỒNG NAI BẰNG MƠ HÌNH TỐN SỐ TELEMAC 2D Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 1570681 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2018 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG HCM Cán hướng dẫn khoa học: Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM ngày 02 tháng 02 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận Văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sữa chữa CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN ĐỨC VŨ MSHV: 1570681 Ngày tháng năm sinh: 10/08/1978 Nơi sinh: TP.HCM Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60580202 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ XÂM NHẬP MẶN KHU VỰC SƠNG SÀI GỊN – ĐỒNG NAI BẰNG MƠ HÌNH TỐN SỐ TELEMAC 2D (Studying the evaluation of salinity intrusion in the Sai Gon – Dong Nai river system by application of 2d telemac numerical model) NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Phó giáo sư- Tiến sĩ Nguyễn Thống TP.HCM, ngày … tháng… năm 20… CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG LỜI CÁM ƠN Trong suốt q trình học tập hồn thành luận văn này, nhận hướng dẫn, giúp đỡ quý báu thầy cô, anh chị, em bạn Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc xin bày tỏ lới cảm ơn chân thành tới: Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Bộ môn Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước trường đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ q trình học tập hồn thành luận văn Phó giáo sư- Tiến sĩ Nguyễn Thống, người thầy kính mến hết lòng giúp đỡ, dạy bảo, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho suốt q trình học tập hồn thành luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn thầy cô hội đồng chấm luận văn cho đóng góp quý báu để hoàn chỉnh luận văn Xin chân thành cảm ơn thầy cô môn Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước, anh chị em học viên lớp cao học Xây Dựng Cơng Trình Thủy 2015, đồng nghiệp ngành xây dựng giúp thu thập số liệu cần thiết cho luận văn Một lần nữa,tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy PGS TS Nguyễn Thống, người trực tiếp hướng dẫn suốt trình làm luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn, anh chị học viên lớp cao học Xây Dựng Cơng Trình Thủy 2015 giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tp.Hồ Chí Minh, ngày … tháng …… năm ……… HỌC VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Đức Vũ LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ Luận văn cao học với đề tài “Nghiên cứu đánh giá xâm nhập mặn khu vực sơng Sài Gịn-Đồng Nai mơ hình tốn số Telemac2D” (Studying the evaluation of salinity intrusion in the Sai Gon – Dong Nai river system by application of 2d telemac numerical model) hoàn toàn chính nghiên cứu thực với hướng dẫn PGS TS Nguyễn Thống không chép hay copy nội dung luận văn trước Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng, tài liệu trích dẫn đều có ghi nguồn gốc, kết trình bày luận văn trung thực Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về sản phẩm nghiên cứu Tp.Hồ Chí Minh, ngày … tháng… năm……… HỌC VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Đức Vũ LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Đức Vũ Ngày tháng năm sinh: 10/08/1978 Nơi sinh: TP.HCM Địa chỉ liên lạc: 71 Bàu Cát 6, phường 14, quận Tân Bình, TP.HCM Số điện thoại : 0988.539.405 Email : ducvucctl@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Từ 1998 – 2004: Sinh viên đại học ngành Địa chất – Dầu Khí trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Từ năm 2006- 2009: Sinh viên đại học ngành Tài Nguyên Nước trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Từ 09/2015 đến nay: Học viên cao học ngành Xây Dựng Cơng Trình Thủy trường Đại Học Bách Khoa, Đại Học Quốc Gia TP.HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC Từ tháng 01/2004 đến nay: Công tác Chi cục Thủy Lợi TP.HCM ABSTRACT Recently, the economic growth rate in the downstream area of Saigon Dong Nai River System is strongly developed, and the population there is also the highest in our country However, due to being at the low location, the water quality is highly depended on upstream water-works In some years, although it is not in the dry season, the salinity intrusion is at the warning level The situation of salinity intrusion in the Sai Gon - Dong Nai River System has the complicated trends and the salt concentration is increasing as well as affecting directly the raw water pumping stations which are often used to supply water to people and agricultural activities in the area The Tan Hiep Water Treatment Plant has been constructed and operated since July 2004 The main water source for the operation of this plant is from Sai Gon River It also takes reponsibility of supplying 300,000 m3 / day of water to Ho Chi Minh City In recent years, because of the small water flow from the upstream and the high tide in the dry season, the salinity intrusion goes deeply into the fields and the raw water supply of the plant is seriously affected In order to reduce the salinity of river water, the measure which is frequently applied is using the fresh water in the upstream water-works or reservoir for neutralizing and decreasing the salinity concentration in the water Over the years, the Hoa Phu raw water pumping station, locating in Cu Chi district - Ho Chi Minh City and supplying raw water to the Tan Hiep Water Treatment Plant, has always faced the problem of salinity intrusion in the dry season There are many times that the salt concentration is too high, the operation of this station must be stopped for several hours (because the treatment technology of Tan Hiep Water Treatment Plant does not solve the problem of salt water) However, the water of the Dau Tieng reservoir still has to be maintained for irrigating to many agricultural activities in Tay Ninh Province, Binh Duong Province, Long An Province and Ho Chi Minh City In the future, the water level in Tóm tắt luận án the Dau Tieng reservoir is predicted to be lower than the level of previous years Therefore, using water there for pushing the salinity instrusion of Sai Gon River can dry up gradually the level water of the reservoir On the other hand, the Saigon and Dong Nai River System is directly affected by the tides of the East Sea As a result, sea level rise will be a big impact for salinity intrusion in the area, especially the water treatment plants The general target of this thesis is to provide the scientific foundation for application of the information technology into the model of salinity intrusion management in the existing irrigation systems Basing on the studying results, we can project for prevention of salinity intrusion, protect the environmen and mitigate the bad influences of salinity intrusion The specific objectives of the thesis are: - Studying the application of 2D Telemac numerical model to simulate the salinity intrusion problem in the Sai Gon - Dong Nai River System; after that determining the reducing level of salinity concentration according to the water discharge scenarios of the Dau Tieng reservoir - Formulating the salinity reduction equation according to each water level of the Dau Tieng reservoir Tóm tắt luận án TĨM TẮT LUẬN ÁN Lưu vực hạ lưu sông Sài Gòn – Đồng Nai nơi có tốc độ phát triển kinh tế cao nơi tập trung dân cư đông so với nước Tuy nhiên, lưu vực nằm hạ lưu nên nguồn nước phụ thuộc nhiều vào việc điều tiết cơng trình thượng nguồn Trong năm kiệt, dù chưa đến mùa khô tượng xâm nhập mặn mức báo động, tình hình nhiễm mặn hệ sơng Sài Gịn – Đồng Nai diễn biến phức tạp, độ mặn có chiều hướng gia tăng ảnh hưởng trực tiếp đến Trạm bơm nước thô cấp nước sinh hoạt sản xuất nông nghiệp cho người dân vùng hạ lưu Nhà máy nước Tân Hiệp xây dựng đưa vào vận hành từ tháng 07 năm 2004 sử dụng nguồn nước sông Sài Gòn, nhà máy nước giữ nhiệm vụ quan trọng đó cung cấp 300.000 m3/ngđ nước sinh hoạt cho Thành phố Hồ Chí Minh Trong năm gần đây, đặc biệt mùa kiệt dòng chảy từ thượng lưu nhỏ kết hợp với mực nước triều dâng cao làm xâm nhập mặn lấn sâu vào nội đồng ảnh hưởng nghiêm trọng đến trình cấp nước nhà máy nước, để giảm bớt độ mặn nước sông, biện pháp thường xuyên sử dụng nhờ hồ thủy lợi phía thượng nguồn xả nước để trung hòa độ mặn Liên tục nhiều năm qua, trạm bơm nước thô Hòa Phú (huyện Củ Chi, TP.HCM) Nhà máy nước Tân Hiệp ln đối mặt với tình trạng xâm nhập mặn vào mùa khô gây ảnh hưởng đến việc cấp nước, có thời điểm độ mặn lên cao trạm bơm phải ngưng hoạt động nhiều liền (công nghệ Nhà máy nước Tân Hiệp không xử lý nước nhiễm mặn) Tuy nhiên lượng nước hồ Dầu Tiếng còn phải trì tưới tiêu thủy lợi cho hàng chục ngàn hecta đất sản xuất rau màu tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, Long An TP Hồ Chí Minh Trong điều kiện lượng nước tích trữ hồ Dầu Tiếng năm sau thấp so với năm trước Việc liên tục xả nước đẩy mặn sông Sài Gòn khiến mực nước hồ Dầu Tiếng cạn dần ngày Tóm tắt luận án Mặt khác, sơng Sài Gòn Đồng Nai nơi chịu tác động trực tiếp thủy triều biển Đông Do vậy, mực nước biển dâng tác động chủ yếu tới xâm nhập mặn vùng đặc biệt nhà máy cấp nước Mục tiêu chung luận văn tạo sở khoa học việc nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ thơng tin, mơ hình xâm nhập mặn vào quản lý hệ thống cơng trình thủy lợi có, dự kiến việc phòng chống xâm nhập mặn, bảo vệ môi trường giảm thiểu tác động xâm nhập mặn gây Mục tiêu cụ thể luận văn :  Nghiên cứu ứng dụng mơ hình tốn số Telemac 2D để mơ tốn lan truyền chất Cụ thể tốn xâm nhập mặn cho lưu vực sơng Sài Gòn – Đồng Nai, xác định mức độ giảm mặn ứng với kịch xả lưu lượng khác từ Hồ Dầu Tiếng  Thiết lập phương trình độ giảm mặn tương đối ứng với cấp xả hồ Dầu Tiếng tương ứng với vị trí  Cấu trúc luận văn : Ngoài phần tóm tắt kết luận, nội dung nghiên cứu luận văn trình bày chương : Chương : Giới thiệu chung Chương : Tổng quan về hạ lưu song Sài Gòn – Đồng Nai Chương : Cơ sở lý thuyết Telemac 2D Chương : Xây dựng mơ hình tốn xâm nhập mặn cho vùng hạ lưu Sơng Sài Gịn – Đồng Nai với kịch khác Chương : Kết mô phỏng xâm nhập mặn Tóm tắt luận án ... dụng mơ hình tốn số Telemac 2D nghiên cứu đánh giá xâm nhập mặn khu vực sơng Sài Gịn – Đồng Nai với kịch thủy lực khác nhau” cần thiết Luận văn tập trung nghiên cứu 02 vấn đề :  Nghiên cứu ứng... Kỹ thuật Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60580202 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ XÂM NHẬP MẶN KHU VỰC SƠNG SÀI GỊN – ĐỒNG NAI BẰNG MƠ HÌNH TỐN SỐ TELEMAC 2D (Studying the evaluation of salinity... học với đề tài ? ?Nghiên cứu đánh giá xâm nhập mặn khu vực sơng Sài Gịn -Đồng Nai mơ hình tốn số Telemac2 D” (Studying the evaluation of salinity intrusion in the Sai Gon – Dong Nai river system