Trạm Lƣu lƣợng bình quân
mùa kiệt Qk (m3/s) Tỷ lệ % so với Qk Sơntây Tần suất Pk% tƣơng ứng
Hoà Bình 535 37 84
Yên Bái 294 21 80
Vụ Quang 343 24 93
Sơn Tây 1434 80
Hình 3.7. Đƣờng quá trình mực nƣớc Hà Nội từ tháng I – XII từ năm 2002-2009 [8]
Do ảnh hƣởng của các hồ chứa thƣợng nguồn đến khả năng cấp nƣớc hạ du. - Thƣợng nguồn sông Hồng bắt nguồn từ phía Trung Quốc, trong những năm gần đây, đặc biệt từ 2006 đến nay có rất nhiều các nhà máy thủy điện đƣợc xây dựng bên phía nƣớc bạn. Điều này đã làm biến đổi chế độ dòng chảy bên phía Việt Nam.
Hình 3.8. Các hồ chứa đã và đang xây dựng phía Trung Quốc trên lƣu vực sông Hồng –Thái Bình [8]
Vào thời kỳ cấp nƣớc khẩn trƣơng tháng 1-2 và thời kỳ dòng chảy mùa cạn suy thoái nhất tháng 3, các hồ chứa Trung Quốc trên sông Đà giảm phát điện tới mức thấp nhất từ 22/3-6/4 trong các năm 2005-2008. Vào thời kỳ này, dòng chảy thƣợng nguồn sông Đà chỉ khoảng 10-30 m3/s, điều này ảnh hƣởng đến việc cấp nƣớc hạ du.
- Hồ Hòa Bình và vấn đề điều tiết hồ Hòa Bình: Vào những năm có dòng chảy bình quân mùa kiệt có tần suất nằm trong khoảng từ 65% ÷85% lƣu lƣợng xả lớn nhất xuống hạ du bình quân tháng I II của hồ Hoà Bình không vƣợt quá giá trị từ 800 m3/s đến 850 m3/s, lớn hơn lƣu lƣợng đảm bảo cùng thời kỳ không quá khoảng 150 m3/s. Việc tăng lƣu lƣợng xả xuống hạ du trong thời kỳ này lên trên 950 m3/s chỉ tồn tại trong vài ngày. Từ năm 2005 đến nay, do áp lực từ Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn, hồ Hòa Bình mới gia tăng cấp nƣớc và xả lƣu lƣợng lớn hơn lƣu lƣợng đảm bảo phát điện.
Hình 3.9. Biểu đồ quá trình mực nƣớc tại Hà Nội và lƣu lƣơng xả qua nhà máy thuỷ điện Hoà Bình (thời đoạn giờ) mùa kiệt năm 2010 [8]
Do ảnh hƣởng của việc hạ thấp mực nƣớc sông, việc hạ thấp mực nƣớc trên sông Hồng, sông Đào, sông Ninh Cơ đã làm ảnh hƣởng đến viêc lấy nƣớc, mặn tiến sâu vào trong sông, số giờ lấy nƣớc bị giảm. Nguyên nhân của việc hạ thấp đáy sông có thể là do tác động của hệ thống hồ chứa thƣợng nguồn đã giữ lại phù sa bồi đắp sông, do BĐKH, một phần do thủy điện giữ nƣớc để phát điện khiến nƣớc về hạ du ít đi, một phần do việc khai thác cát trên sông hoặc nạo vét lòng sông, làm mất cân bằng bùn cát phía hạ du gây xói lở lòng sông, hoặc do lƣợng nƣớc ngầm bị khai thác cạn kiệt.
Hình 3.10. Quá trình mực nƣớc Hà Nội từ 2001-2009 [8]
Hình 3.11. Quá trình mực nƣớc Nam Định từ 2001-2010 [8]
Ngoài ra còn do một số các yếu tố khác nhƣ ảnh hƣởng của việc phân lƣu lƣu lƣợng sông Hồng qua sông Đuống hay do biến đổi khí hậu đã dẫn tới suy giảm lƣu lƣợng nƣớc từ thƣợng nguồn các con sông và mực nƣớc tại hạ du.
Căn cứ vào các tài liệu và số liệu thu thập đƣợc từ các đề tài dự án từ quá trình đi điều tra khảo sát. Luận văn đã chọn bộ số liệu đo đƣợc đăng trong báo cáo của Vũ Việt Đức 2017 để lấy làm số liệu thủy văn của mô hình. Bộ số liệu thủy văn của luận văn dùng để tính toán gồm:
- Biên trên: Các số liệu lƣợng dòng chảy m3/s đƣợc đo tại trạm khống chế phía thƣợng lƣu Q t . Số liệu biên trên gồm 04 vị trí: Sông Hồng tại mặt cắt nơi độ dài là 154113 m, cách cửa Ba Lạt 82,6 km và sông Đáy tại vị trí 156745 m, cách cửa Đáy khoảng 79,6 km.
- Biên dưới: Các số liệu mực nƣớc triều m tại các trạm khống chế phía hạ lƣu H t . Số liệu biên dƣới gồm 3 vị trí: Sông Đáy tại vị trí mặt cắt 236310 m, sông Ninh Cơ tại vị trí mặt cắt 52212 m và sông Hồng cửa Ba Lạt tại vị trí mặt cắt 236757 m. Số liệu mực nƣớc trƣớc khi cho vào mô hình để tính toán đã đƣợc hiệu chỉnh theo kịch bản BĐKH và NBD (2016) RCP 4.5. Các năm chạy tƣơng ứng với 08 thập kỉ từ 2020 đến 2100.
- Biên mặn: Các số liệu về độ mặn %o đƣợc thu thập trong khoảng đầu tháng 1, ứng với đúng một trong hai tháng kiệt nhất. Số liệu mặn đƣợc lấy từ các mặt cắt dọc theo các con sông tại khu vực nghiên cứu.
Điều kiện ban đầu của mô hình đƣợc mô phỏng tại tất cả các nút bao gồm mực nƣớc và độ mặn tại thời điểm bắt đầu tính toán là 1 giờ ngày 05 tháng 1 năm 2010. Các số liệu thủy văn đƣa vào mô hình đều với tần suất 1 giờ/lần nên có sự đồng bộ giữa các số liệu.
Nhìn chung bộ số liệu thủy văn trên đã đƣợc qua sàng lọc, kiểm định và xử lý. Có nguồn gốc từ Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Nam Định. Nên đảm bảo chất lƣợng tốt, độ tin cậy cao có thể áp dụng vào tính toán.
3.2.2.3. Dự tính diễn biến xâm nhập mặn theo kịch bản biến đổi khí hậu
Kịch bản NBD chỉ xét đến sự thay đổi mực nƣớc biển trung bình do BĐKH, mà không xét đến ảnh hƣởng của các yếu tố khác gây nên sự dâng cao của mực nƣớc biển nhƣ: nƣớc dâng do bão, nƣớc dâng do gió mùa, thủy triều, quá trình nâng/hạ địa chất và các quá trình khác. Theo Kịch bản NBD đƣợc xây dựng cho các tỉnh ven biển, 7 khu vực ven biển, quần đảo Hoàng Sa, và quần đảo Trƣờng Sa. Thì mực nƣớc biển dâng trung bình ven biển Việt Nam có khả năng cao hơn mực nƣớc biển trung bình toàn cầu. Nhìn chung các vùng đều tăng cao hơn so với thời kì cơ sở năm 1986 – 2005, mức độ ảnh hƣởng s tăng dần theo hƣớng Bắc Nam.
Theo báo cáo Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng năm 2016 thì có 04 kịch bản đƣợc đƣa ra dựa theo kết quả nghiên cứu mới nhất của IPCC trong báo cáo AR5 là kịch bản
phát thải thấp RCP 2.6 , trung bình thấp RCP 4.5 , trung bình cao RPC 6.0 và cao là RCP 8.5) [34]. Trong nghiên cứu này, học viên chỉ chạy duy nhất với một kịch bản trung bình thấp RCP 4.5 do khả năng xảy ra của kịch bản này là cao nhất và dễ xảy ra nhất. Việc chạy mô hình với kịch bản RCP 4.5 s đánh giá ảnh hƣởng của BĐKH và NBD đến diễn biến mực nƣớc và quá trình XNM tại các cửa sông trong vùng nghiên cứu. Từ đó đƣa ra bức tranh tổng quát về các yếu tố ảnh hƣởng tới XNM.
Theo kịch bản trung bình thấp RCP 4.5, mực nƣớc biển dâng trung bình cho khu vực Hòn Dấu – Đ o Ngang đến năm 2030 là 13 cm 8 – 18 cm ; năm 2040 là 17 cm (10 – 24 cm ; năm 2050 là 22 cm 13 – 31 cm ; năm 2100 là 53 cm 32 – 75 cm) [4].
Bảng 3.4. Mực nƣớc biển dâng theo kịch bản RCP 4.5 [4]
Năm Kịch bản BĐKH - NBD 2016 (Kịch bản RCP 4.5) 2030 2050 2100 Mực nƣớc dâng (cm) 13 23 55
Để hiệu chỉnh số liệu mực nƣớc tại các cửa sông cộng thêm giá trị mực nƣớc dâng trung bình theo kịch bản RCP 4.5 ở bảng trên. Sau khi hiệu chỉnh, số liệu mới đƣợc đƣa vào để tính toán trong mô hình.
Do nhiều yếu tố từ số liệu cũng nhƣ khối lƣợng tính toán lớn. Trong trƣờng hợp tính toán cho tƣơng lai, học viên giả định rằng lƣu lƣợng tại đầu nguồn là không thay đổi. Việc đánh giá biến động dòng chảy thƣợng nguồn là rất khó khăn. Nó phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố từ cả trong và ngoài nƣớc nhƣ dự tính lƣu lƣợng xả của các nhà máy thủy điện, dự tính lƣu lƣợng từ đầu nguồn hay sự thay đổi lƣu lƣợng do quy hoạch xây dựng, đặc biệt là xây dựng các hồ chứa và thủy điện công suất lớn,
3.2.3. Kiểm định mô hình
Để kiểm định mô hình luận văn đã trích số liệu lúc 12 giờ của 15 ngày đo để đƣa vào tính toán. Kết quả tính toán kiểm định mô hình cho hệ số tƣơng quan tƣơng khá tốt. Dƣới đây là bảng trích kết quả tính toán.