4. Phạm vi và đối tượng nghiờn cứu:
2.3.1.Đặc điểm tỡnh hỡnh hạn hỏn và xõm nhập mặn trong những năm gần đõy trờn
trờn lưu vực sụng Hồng
Sau khi cú hồ Hũa Bỡnh, lưu lượng mựa kiệt vựng hạ du sụng Hồng được cải thiện đỏng kế. Tuy nhiờn, từ năm 1998 đến nay, mực nước hạ du tại Hà Nội giảm thấp và ngày càng trầm trọng hơn. Những năm hạn hỏn nghiờm trọng như 1998- 1999, 2003-2004, 2004-2005, 2005-2006, 2006-2007, 2008-2009 và 2009-2010.
a. Năm 1998-1999
Đõy là trường hợp mà dũng chảy kiệt trờn sụng Đà thuộc năm kiệt, trờn sụng Lụ và sụng Thao dũng chảy rất kiệt, cũn trờn sụng Hồng là năm kiệt P=80%. Đõy là năm rất khú điều hành cấp nước do cỏc tuyến đều trong trạng thỏi cạn kiệt. Mực nước thủy triều thỏng 1 –3 đều thấp nhất là thỏng 2 thấp hơn mực nước triều thấp nhất TBNN. Dũng chảy mựa cạn sụng Hồng thấp nhất vào thỏng 2 và 3 với tần suất P=82%. Đõy là năm tổ hợp dũng chảy cạn và thủy triều ở mức độ chưa phải tương đối gay gắt do thời kỳ chớnh vụ cấp nước khẩn trương vào thỏng 2 đỳng vào thời kỳ triều thấp.
Bảng 2- 8: Tỷ lệ lưu lượng dũng chảy tại cỏc trạm so với QSơn tõy năm 1998 -1999
Trạm Lưu lượng bỡnh quõn mựa kiệt Q k (m3/s) Tỷ lệ % so với Qk Sơn tõy Tần suất Pk% tương ứng Hoà Bỡnh 535 37 84 Yờn Bỏi 294 21 80 Vụ Quang 343 24 93 Sơn Tõy 1434 80
Hỡnh 2- 2: Dũng chảy sụng Hồng và mực nước triều thấp nhất mựa kiệt 1998-1999
b. Năm 2003-2004
Trờn sụng Hồng là năm kiệt trung bỡnh. Trờn Đà, Thao và sụng Lụ thuộc năm nước trung bỡnh. Đõy là năm thời kỳ đổ ải cần cấp nước khẩn trương cú tổ hợp dũng chảy cạn sụng Hồng và dũng chảy thủy triều rất bất lợi. Mực nước triều thấp nhất xảy ra vào hai thỏng 1và 2 và thấp hơn giỏ trị thấp nhất TBNN đỳng vào thời kỳ đổ ải. Dũng chảy sụng Hồng thấp nhất cũng vào thỏng 1 và 2 với tần suất mựa cạn P=70%.
Bảng 2- 9: Tỷ lệ lưu lượng dũng chảy tại cỏc trạm so với QSơn tõy năm 2003 -2004
Trạm Lưu lượng bỡnh quõn mựa kiệt Q
k (m3/s) Tỷ lệ % so với Qk Sơn tõy Tần suất Pk% tương ứng
Hoà Bỡnh 639 45 52
Yờn Bỏi 345 24 54
Vụ Quang 447 32 60
Sơn Tõy 1417 70
Hỡnh 2- 3: Dũng chảy sụng Hồng và mực nước triều thấp nhất mựa kiệt 2003-2004
c. Năm 2004-2005
Trờn sụng Hồng là năm kiệt P=97% rất kiệt. Trờn sụng Đà thuộc năm kiệt trung bỡnh, trờn sụng Thao và sụng Lụ thuộc năm rất kiệt. Đõy cũng là năm cú tổ hợp bất lợi, trờn sụng Lụ và Thao dũng chảy cạn kiệt đặc biệt trờn sụng Lụ. Tổ hợp dũng chảy mựa cạn sụng Hồng và thủy triều năm 2004-2005 cực kỳ bất lợi. Mực nước triều thấp nhất rơi vào cả hai thỏng 1 và 2 và thấp hơn giỏ trị thấp nhất TBNN. Dũng chảy sụng Hồng thấp nhất cũng vào thỏng 1 và 2 với tần suất mựa cạn P=97%. Trong mựa cạn năm này, cỏc hồ chứa đó phải hoạt động tối đa khả năng của mỡnh để cấp nước cho hạ du. Trong năm 2005, hồ Hũa Bỡnh đó xuống mực nước chết 1 tuần, mực nước hồ đạt giỏ trị thỏp nhất ở mức 77,92 mvào 22h 27/V.
Bảng 2- 10: Tỷ lệ lưu lượng dũng chảy tại cỏc trạm so với QSơn tõy năm 2004 - 2005
Trạm Lưu lượng bỡnh quõn mựa kiệt Qk (m3/s) Tỷ lệ % so với Qk Sơn tõy Tần suất Pk% tương ứng Hoà Bỡnh 630 51 60 Yờn Bỏi 240 19 96 Vụ Quang 310 25 96 Sơn Tõy 1234 97
Hỡnh 2- 4: Dũng chảy sụng Hồng và mực nước triều thấp nhất mựa kiệt 2004-2005
d. Năm 2005-2006
Trờn sụng Hồng là năm kiệt P=82% rất kiệt. Trờn sụng Đà thuộc năm kiệt trung bỡnh, trờn sụng Thao và sụng Lụ thuộc năm rất kiệt. Đõy cũng là năm cú tổ hợp bất lợi, trờn sụng Lụ và Thao dũng chảy cạn kiệt đặc biệt trờn sụng Lụ. Tuy nhiờn, do trờn sụng Đà dũng chảy thuộc loại kiệt trung bỡnh nờn cú thể hỗ trợ cho việc cấp nước hạ du.
Bảng 2- 11: Tỷ lệ lưu lượng dũng chảy tại cỏc trạm so với QSơn tõy năm 2005 - 2006
Trạm Lưu lượng bỡnh quõn mựa kiệt Q k (m3/s) Tỷ lệ % so với Qk Sơn tõy Tần suất Pk% tương ứng Hoà Bỡnh 652 50 50 Yờn Bỏi 284 22 85 Vụ Quang 315 24 96 Sơn Tõy 1306 82 e. Năm 2006-2007
Trờn sụng Hồng là năm kiệt P=78% ở mức kiệt trung bỡnh. Trờn sụng Đà thuộc năm kiệt trung bỡnh, trờn sụng Thao ở mức rất kiệt và sụng Lụ thuộc kiệt. Đõy cũng là năm cú tổ hợp bất lợi trong điều hành cấp nước hạ du vỡ cỏc vị trớ tuyến trờn đều ở mức độ cạn kiệt.
Bảng 2- 12: Tỷ lệ lưu lượng dũng chảy tại cỏc trạm so với QSơn tõy năm 2006 - 2007
Trạm
Lưu lượng bỡnh quõn mựa
kiệt Tỷ lệ % so với Qk Sơn tõy Tần suất Pk% tương ứng Qk (m3/s) Hoà Bỡnh 582 43 70 Yờn Bỏi 278 20 86 Vụ Quang 394 29 79 Sơn Tõy 1366 78 f. Năm 2009-2010:
Tỡnh trạng thiếu nước xảy ra nghiờm trọng trờn diện rộng và kộo dài từ thỏng 10 năm 2009. Mực nước trờn tất cả cỏc triền sụng và từ thượng lưu đến hạ
lưu đều thấp hơn TBNN và đạt nhiều giỏ trị thấp nhất lịch sử tại Mường Tố, Lai Chõu, Hũa Bỡnh trờn sụng Đà, Hà Giang, Tuyờn Quang, Vụ Quang trờn sụng Lụ, Lào Cai trờn sụng Thao và tại Hà Nội, Phả Lại ở hạ lưu sụng Hồng-Thỏi Bỡnh. Mực nước tại Hà Nội thấp lịch sử chỉ đạt 0,1 m vào thỏng II. Kết quả hoàn nguyờn cỏc trị số mực nước thấp nhất tại trạm Hà Nội cỏc năm 2006-2010, đặc biệt trị số 0,1m năm 2010-hoàn nguyờn là 0,15m cho thấynguyờn nhõn trực tiếp làm cho mực nước sụng Hồng xuống mức rất thấp vào 19 giờ ngày 21/2/2010 ở mức 10 cm thấp nhất trong lịch sử chủ yếu do nguồn nước về Việt Nam quỏ cạn kiệt kết hợp đỳng thời điểm triều. Mực nước Hà Nội năm 2010 rất thấp khụng vượt cao trỡnh 2,5 m kể cả khi hồ Hũa Bỡnh xả nước gia tăng
Bảng 2- 13: Đặc trưng mực nước thấp nhất cỏc thời kỳ tại trạm thủy văn Hà Nội
Thỏng I II III IV
H min thời kỳ 1956- 1987 (m) 2,10 1,92 1,57 1,67
Năm xuất hiện 1963 1956 1956 1958
H min thời kỳ 1988- 2010 (m) 0,94 0,10 0,40 1,16
Năm xuất hiện 2010 2010 2010 2007
Hỡnh 2- 5: Đường quỏ trỡnh mực nước Hà Nội từ thỏng I – XII từ năm 2002-2009 2.3.2. Ảnh hưởng hạn đến khả năng lấy nước của cỏc cụng trỡnh lấy nước ven biển trờn địa bàn tỉnh Nam Định
+) Trờn sụng Hồng:
Tại vị trớ Ngụ Đồng, độ mặn cao nhất đạt tới 8,5‰ , độ mặn nhỏ hơn 1‰ xảy ra trong cỏc ngày triều kộm từ 16ữ18/III/2010 và ở cỏc thời điểm sau chõn triều. Tổng số giờ cú độ mặn nhỏ hơn 1‰ này chỉ đạt 40 giờ trong tổng số 360 giờ quan trắc do vậy thời gian lấy nước ngọt vào cống rất hạn chế, hầu như phải đúng cống vỡ độ mặn rất cao. Trờn triền sụng Hồng mặn lờn đến cống số 7 sau đú vũng sang triền sụng Ninh Cơ cú thể ảnh hưởng đến cỏc cống Mom Rụ, An Phỳ; trờn triền sụng Ninh Cơ mặn lờn đến cống Kẹo, Trà Thượng, Bắc Cõu và tiếp tục lờn đến Trung Linh, Đồng Nờ, toàn bộ hệ thống sẽ bao bọc bởi nước mặn, cỏc cống tưới gần như khụng mở được để lấy nước phục vụ sản xuất. Ngoài ra mặn lờn cao thường xuyờn và nhiều giờ nờn cú khả năng sẽ thẩm thấu qua thõn đờ, qua cửa cống gõy nhiễm mặn nặng những đoạn kờnh giỏp cửa cống.
+) Trờn sụng Đỏy:
Vụ chiờm xuõn 2010 ở cỏc cửa sụng Đỏy cú độ mặn cao thõm nhập sõu vào đất liền. Tại cỏc cửa cống lấy nước số ngày xuất hiện mặn nhiều, độ mặn cao hơn TBNN và cao hơn so với cựng kỳ năm trước. đặc biệt là vào đầu vụ khu vực miền hạ cú những ngày độ mặn ở Bỡnh Hải 18o
/oo(ngày 10/1/2010), Âm Sa lờn tới 17o/oo(ngày 15/1/2010), ở miền thượng nước mặn ruụn qua kờnh Quần Liờu sang sụng Đỏy làm độ mặn tại Tam Toà cú những ngày lờn tới 7%o (ngày 12/1/2010) đó gõy rất nhiều khú khăn cho cụng tỏc lấy nước.
+) Trờn sụng Ninh Cơ:
+ Nước đợt 1/2010 diễn biến mặn rất phức tạp và trỏi quy luật mặn từ cửa Ba lạt đi ngược lờn và từ cửa Lạch giang vượt qua mom rụ chảy vào sụng Ninh cơ nờn toàn bộ cỏc cống từ cống Sẻ lờn đến cống Rộc cú 5 buổi khụng khai thỏc được nước cũn cỏc ngày khỏc thời gian khai thỏc khụng đỏng kể.
+ Đợt nước 2 là đợt nước cú đầu nước tương đối cao kết hợp với hồ thuỷ điện Hoà bỡnh cú xả nước từ ngày 26/1/2010 đến ngày 3/2/2010 mặn đó bị đẩy lựi. Cống Sẻ cú 4 buổi khụng lấy được nước, cống Dầm và cống Trực Cường cú 2 buổi, cống Thốp và cống Trệ cú 1 buổi khụng lấy được nước cũn tất cỏc cống khỏc đều khai thỏc được nước.
+) Trờn sụng Trà Lý:
Triền sụng Trà Lý: độ mặn tại cống Dục Dương trong thỏng 1 số ngày cú độ mặn dưới 1/%0 : năm 2008 là 20 ngày; 2010 cú 6 ngày; độ mặn cao nhất năm 2008 là 1,5 %0; năm 2010 đạt 8 %0;
2.3.3. Nguyờn nhõn gõy hạn hỏn và xõm nhập mặn trong những năm gần đõy 1. Ảnh hưởng của biến đổi khớ hậu và nước biển dõng 1. Ảnh hưởng của biến đổi khớ hậu và nước biển dõng
- Nhiệt độ cú xu thế tăng cao trờn toàn vựng Tõy Bắc, Đụng Bắc và đồng Bằng Bắc Bộ. Nhiều nơi xuất hiện cỏc giỏ trị nắng núng bất thường trong lịch sử.
Hỡnh 2- 6: Biến trỡnh nhiệt độ tại một số trạm vựng Bắc Bộ
(Nguồn: Đề tài “ Đỏnh giỏ tỏc động của hệ thống hồ chứa trờn sụng Đà, sụng Lụ đến dũng chảy mựa cạn hạ lưu sụng Hồng và đề xuất giải phỏp đảm bảo nguồn nước cho
hạ du” do Bộ Tài nguyờn và Mụi trường thực hiện năm 2009)
- Ngược với xu thế nhiệt độ tăng cao, lượng mưa năm tại cỏc vựng Tõy Bắc, Đụng Bắc,Đồng Bằng Bắc Bộ cú xu thế giảm dần. Mựa mưa kết thỳc sớm, lượng mưa giảm so với TBNN, mựa cạn sẽ đến sớm hơn. Dũng chảy cỏc sụng suối suy kiệt nhanh trong mựa cạn, nhiều trị số nhỏ nhất xuất hiện trờn cỏc sụng suối.
Hỡnh 2- 7: Biến trỡnh lượng mưa tại một số trạm vựng Bắc Bộ
(Nguồn: Đề tài “ Đỏnh giỏ tỏc động của hệ thống hồ chứa trờn sụng Đà, sụng Lụ đến dũng chảy mựa cạn hạ lưu sụng Hồng và đề xuất giải phỏp đảm bảo nguồn nước cho hạ du” do Bộ Tài nguyờn và Mụi trường thực hiện năm 2009)
- Giao Thủy, Nghĩa Hưng, Hải Hậu là một huyện ven biển tỉnh Nam Định nằm ở hữu ngạn sụng Hồng, được bao bọc bởi sụng và biển. Trước năm 2005, mực nước biển hầu như khụng tăng lờn, thế nhưng từ năm 2005 biểu mức nước biển dõng đó bộc lộ một cỏch rừ rệt với xu thế tăng mực nước biển trung bỡnh ngày lớn nhất tại Ba Lạt là khoảng 3,11mm/năm, trong khu đú mực nước min lại cú xu thế giảm, giảm khoảng 1,91mm/năm, mực nước trung bỡnh là 0,29mm/năm, như vậy với xu thế giảm mực nước min và tăng mực nước max sẽ làm ảnh hưởng đến việc lấy nước của cỏc cống ven biển.
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 M ực nướ c trung b ình (c m ) 19606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495969798990001020304050607080910
Thời gian (năm)
Hmax(cm) = 0,83Tnam+158,21 Hmin(cm) = - 0,30Tnam - 97,29 Htb(cm) = 0,47Tnam + 11,85
Xu thế mực nước biển dâng trạm thủy văn Ba Lạt từ năm 1960 - 2010
Xu thế tăng mực nước trung bình ngày lớn nhất 3,11mm/năm
Xu thế tăng mực nước trung bình năm 0,29mm/năm
Xu thế giảm mực nước trung bình ngày nhỏ nhất nhất 1,91mm/năm
Hỡnh 2- 8: Xu thế nước biển dõng tại cửa Ba Lạt – Nam Định
2. Ảnh hưởng của cỏc hồ chứa thượng nguồn đến khả năng cấp nước hạ du +) Cỏc hồ chứa phớa Trung Quốc
Hỡnh 2- 9: Cỏc hồ chứa đó và đang xõy dựng phớa Trung Quốc trờn lưu vực sụng Hồng –Thỏi Bỡnh
Từ 2001 đến 2005, chưa cú cỏc nhà mỏy thủy điện phớa Trung Quốc, nhưng cú một số đập ngăn nước (từ 15/6-15/10), nhưng từ năm 2006 đến nay cú rất nhiều cỏc nhà mỏy thủy điện phớa Trung Quốc. Cỏc nhà mỏy thủy điện phớa Trung Quốc đó làm biến đổi chế độ dũng chảy phớa Việt Nam, làm căng thẳng thờm tỡnh trạng cạn kiệt, thiếu nước trờn cỏc sụng vào mựa cạn đặc biệt trong mựa cạn 2009-2010.
Vào thời kỳ cấp nước khẩn trương thỏng 1-2 và thời kỳ dũng chảy mựa cạn suy thoỏi nhất thỏng 3, cỏc hồ chứa Trung Quốc trờn sụng Đà giảm phỏt điện tới mức thấp nhất từ 22/3-6/4 trong cỏc năm 2005-2008. Vào thời kỳ này, dũng chảy thượng nguồn sụng Đà chỉ khoảng 10-30 m3/s, điều này ảnh hưởng đến việc cấp nước hạ du.
Bảng 2- 14: Cỏc thụng số thiết kế của cỏc hồ chứa đó hoạt động và sắp đưa vào sử dụng trờn sụng Đà thuộc địa phận Trung Quốc
TT Tờn cụng trỡnh Cụng suất (MW) Dung tớch (triệu m3) Chiều cao đập (m) Vị trớ
1 Tọa Dương Sơn (Yayangsan) 120 247 88 Nhỏnh Bả Biờn
2 Thạch Mụn Khả (Shimenkan) 130 195 108 Nhỏnh Bả Biờn
3 Long Mó (Longma) 240 590 135 Nhỏnh Bả Biờn
4 Tam Giang Khẩu
(Shanjiangkou)
99 84.5 77 Nhỏnh A Mạc
5 Tứ Nam Giang (Shinanjiang) 210 246 115 Nhỏnh Shianjiang
6 Cư Phổ Độ (Jupudu) 285 174 95 Lý Tiờn
7 Cỏch Lan Tan (Gelantan) 450 409 113 Lý Tiờn
8 Thổ Khả Hà (Tukahe) 165 78 59.2 Lý Tiờn
9 Chung Ái kiều (Chongaiqiao) - - - Nhỏnh A Mạc
10 Phổ Tỳ Kiều (Puixiqiao) - - - Nhỏnh A Mạc
11 Tõn Bỡnh Trại (Xinpingsai) 300 Nhỏnh Bả Biờn
Tổng 1,999 2,024 -
*) Hồ Hũa Bỡnh và vấn đề điều tiết hồ Hũa Bỡnh trong những năm gần đõy
- Vào những năm cú dũng chảy bỡnh quõn mựa kiệt cú tần suất nằm trong khoảng từ 65% ữ85% lưu lượng xả lớn nhất xuống hạ du bỡnh quõn thỏng I+II của hồ Hoà Bỡnh khụng vượt quỏ giỏ trị từ 800 m3/s đến 850m3/s, lớn hơn lưu lượng đảm bảo cựng thời kỳ khụng quỏ khoảng 150m3/s. Việc tăng lưu lượng xả xuống hạ du trong thời kỳ này lờn trờn 950 m3/s chỉ tồn tại trong vài ngày. Từ năm 2005 đến nay, do ỏp lực từ Bộ Nụng nghiệp phỏt triển nụng thụn, hồ Hũa Bỡnh mới gia tăng cấp nước và xả lưu lớn hơn lưu lượng đảm bảo phỏt điện
- Lưu lượng xả bỡnh quõn ngày và quỏ trỡnh xả theo giờ trong ngày khụng hợp lý gõy ra thiếu nước trong thời kỳ cấp nước khẩn trương.
Hỡnh 2- 10: Biểu đồ quỏ trỡnh mực nước tại Hà Nội và lưu lương xả qua nhà mỏy thuỷ điện Hoà Bỡnh (thời đoạn giờ) mựa kiệt năm 2010
Chế độ điều tiết của hồ chứa thượng nguồn cú ảnh hưởng lớn đến chế độ thuỷ văn, thuỷ lực vựng hạ du và cú tỏc động lớn đến khả năng cấp nước cỏc cụng trỡnh đầu mối trờn cỏc trục sụng chớnh. Tuy nhiờn, mức độ ảnh hưởng cú khỏc nhau tuỳ thuộc vị trớ cụng trỡnh. Sự thay đổi lưu lượng xả hồ Hũa Bỡnh ảnh hưởng đỏng kể đến sự thay đổi mực nước vựng sụng khụng ảnh hưởng triều (từ Hưng Yờn trở lờn).
Sự thay đổi lưu lượng xả hồ Hũa Bỡnh cú ảnh hưởng đến sự thay nước vựng sụng ảnh hưởng triều thuộc sụng Hồng, nhưng sự ảnh hưởng này khụng lớn như vựng thượng nguồn, đường mực nước tại cỏc cống lấy nước dọc sụng Hồng