Luận văn thạc sĩ về tính toán cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Lam tại Đại học Quốc gia Hà Nội

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tính toán cân bằng nước hệ thống lưu vực sông lam, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp hoàn thiện trong lĩnh vực toán học.

• Tác giả: Nguyễn Kim Ngọc Anh
• Người hướng dẫn: PGS.TS Trần Ngọc Anh
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Thủy văn học
• Đề tài: Cân Bằng Nước Hệ Thống Lưu Vực Sông Lam
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LƯU VỰC SÔNG LAM
• 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
• 1.1.1. Vị trí điạ lý
• 1.1.2. Đặc điểm địa hình
• 1.1.3. Đặc điểm địa chất thổ nhưỡng
• 1.1.4. Thảm phủ thực vật
• 1.1.5. Đặc điểm khí tượng thủy văn
• 1.2. Điều kiện kinh tế xã hội
• 1.2.1. Tình hình phát triển các ngành, lĩnh vực và các vùng miền
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÂN BẰNG NƯỚC HỆ THỐNG VÀ MÔ HÌNH MIKE BASIN
• 2.1. Tổng quan về cân bằng nước hệ thống
• 2.2. Hệ thống nguồn nước
• 2.3. Khái niệm cân bằng nước hệ thống
• 2.4. Phương pháp tính toán cân bằng nước hệ thống
• 2.5. Tình hình nghiên cứu cân bằng nước trong và ngoài nước
• 2.5.1. Tình hình nghiên cứu cân bằng nước ngoài nước
• 2.5.2. Tình hình nghiên cứu cân bằng nước ở Việt Nam
• 2.6. Các nghiên cứu cân bằng nước ở lưu vực sông Lam
• 2.7. Mô hình MIKE BASIN
• 2.7.1. Giới thiệu chung
• 2.7.2. Giới thiệu về MIKE BASIN
• 2.7.3. Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE BASIN
• 2.7.4. Mô đun mưa - dòng chảy NAM
• 3. CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG MÔ HÌNH MIKE BASIN TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC HỆ THỐNG LƯU VỰC SÔNG LAM
• 3.1. Phân vùng tính cân bằng nước
• 3.1.1. Quan điểm, nguyên tắc phân vùng tính toán cân bằng nước
• 3.1.2. Các vùng cân bằng nước
• 3.2. Tính toán dòng chảy đến tại các tiểu vùng
• 3.3. Tài liệu sử dụng trong mô hình NAM
• 3.4. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình
• 3.5. Ứng dụng mô hình khôi phục số liệu
• 3.6. Tính toán nhu cầu dùng nước tại các tiểu vùng
• 3.6.1. Xác định, nhận diện các hộ ngành sử dụng nước chính
• 3.6.2. Căn cứ tính toán nhu cầu sử dụng nước
• 3.6.3. Nhu cầu dùng nước của các tiểu vùng
• 3.7. Cân bằng nước hiện trạng lưu vực sông Lam
• 3.7.1. Tính toán cân bằng nước theo năm đại biểu ít nước
• 3.7.2. Tính toán cân bằng nước theo phương án quy hoạch đến năm 2020
• 3.7.3. Lượng nước đến theo phương án quy hoạch đến năm 2020
• 3.7.4. Nhu cầu sử dụng nước theo phương án quy hoạch đến năm 2020
• 3.8. Tính toán cân bằng nước với kịch bản đến năm 2050
• 3.9. Những vấn đề tồn tại, định hướng và giải pháp
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về cân bằng nước lưu vực sông Lam Khái niệm và tầm quan trọng

Cân bằng nước lưu vực sông Lam là một khái niệm quan trọng trong quản lý tài nguyên nước. Lưu vực sông Lam, với diện tích 27.200 km², có vai trò lớn trong việc cung cấp nước cho các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt. Việc tính toán cân bằng nước giúp xác định lượng nước có sẵn, từ đó đưa ra các biện pháp quản lý hiệu quả. Đặc biệt, trong bối cảnh biến đổi khí hậu, việc duy trì cân bằng nước là rất cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững cho khu vực này.

1.1. Đặc điểm địa lý và khí hậu của lưu vực sông Lam

Lưu vực sông Lam nằm ở Bắc Trung Bộ Việt Nam, có khí hậu nhiệt đới gió mùa. Mùa mưa tập trung vào tháng 5 đến tháng 10, trong khi mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Đặc điểm này ảnh hưởng lớn đến lượng nước trong lưu vực, với lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1.800 mm. Sự phân bố không đều của lượng mưa trong năm dẫn đến tình trạng thiếu nước vào mùa khô, làm tăng tính cấp thiết của việc tính toán cân bằng nước.

1.2. Vai trò của cân bằng nước trong quản lý tài nguyên

Cân bằng nước không chỉ giúp xác định lượng nước có sẵn mà còn đánh giá tác động của các hoạt động con người đến tài nguyên nước. Việc quản lý hiệu quả nguồn nước sẽ giúp giảm thiểu tình trạng thiếu nước, bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế bền vững. Các nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng mô hình tính toán cân bằng nước như MIKE BASIN có thể cung cấp thông tin chính xác cho các quyết định quản lý.

II. Thách thức trong việc duy trì cân bằng nước lưu vực sông Lam

Lưu vực sông Lam đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc duy trì cân bằng nước. Sự gia tăng dân số và nhu cầu sử dụng nước cho nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt đang tạo áp lực lớn lên nguồn nước. Bên cạnh đó, biến đổi khí hậu cũng làm gia tăng tính không ổn định của lượng nước, dẫn đến tình trạng thiếu nước vào mùa khô và lũ lụt vào mùa mưa. Những thách thức này đòi hỏi các giải pháp quản lý tài nguyên nước hiệu quả hơn.

2.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến nguồn nước

Biến đổi khí hậu đang làm thay đổi mô hình mưa và nhiệt độ, ảnh hưởng đến lượng nước trong lưu vực. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, lượng mưa có thể giảm trong mùa khô, trong khi mùa mưa có thể trở nên cực đoan hơn. Điều này làm tăng nguy cơ thiếu nước cho các hoạt động nông nghiệp và sinh hoạt, đòi hỏi cần có các biện pháp ứng phó kịp thời.

2.2. Tăng trưởng dân số và nhu cầu sử dụng nước

Sự gia tăng dân số trong khu vực lưu vực sông Lam dẫn đến nhu cầu sử dụng nước ngày càng cao. Nhu cầu nước cho sinh hoạt, nông nghiệp và công nghiệp đang tăng nhanh, gây áp lực lên nguồn nước. Việc quản lý và phân bổ nguồn nước hợp lý là rất cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững cho khu vực.

III. Phương pháp tính toán cân bằng nước lưu vực sông Lam hiệu quả

Để tính toán cân bằng nước lưu vực sông Lam, mô hình MIKE BASIN được sử dụng rộng rãi. Mô hình này cho phép mô phỏng dòng chảy và nhu cầu sử dụng nước trong các tiểu vùng khác nhau. Việc áp dụng mô hình này giúp xác định chính xác lượng nước có sẵn và nhu cầu sử dụng, từ đó đưa ra các giải pháp quản lý hiệu quả.

3.1. Giới thiệu về mô hình MIKE BASIN

MIKE BASIN là một mô hình thủy văn mạnh mẽ, cho phép mô phỏng và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng nước. Mô hình này có khả năng tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, giúp cung cấp cái nhìn tổng quan về tình hình nước trong lưu vực. Việc sử dụng mô hình này đã được chứng minh là hiệu quả trong nhiều nghiên cứu trước đây.

3.2. Quy trình tính toán cân bằng nước

Quy trình tính toán cân bằng nước bao gồm các bước như thu thập dữ liệu khí tượng, thủy văn, và nhu cầu sử dụng nước. Sau đó, dữ liệu này được nhập vào mô hình MIKE BASIN để tính toán dòng chảy và nhu cầu nước. Kết quả từ mô hình sẽ giúp đánh giá tình hình cân bằng nước và đề xuất các giải pháp quản lý phù hợp.

IV. Ứng dụng thực tiễn của mô hình MIKE BASIN trong quản lý nước

Mô hình MIKE BASIN không chỉ giúp tính toán cân bằng nước mà còn có thể được áp dụng trong việc quy hoạch và quản lý tài nguyên nước. Các kết quả từ mô hình có thể được sử dụng để đưa ra các quyết định về phân bổ nguồn nước, đảm bảo nhu cầu sử dụng cho các ngành khác nhau. Việc áp dụng mô hình này đã mang lại nhiều lợi ích cho việc quản lý nước trong lưu vực sông Lam.

4.1. Kết quả nghiên cứu từ mô hình MIKE BASIN

Các nghiên cứu sử dụng mô hình MIKE BASIN đã chỉ ra rằng, lượng nước có sẵn trong lưu vực sông Lam có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng trong nhiều trường hợp. Tuy nhiên, trong các kịch bản khô hạn, lượng nước có thể không đủ, đòi hỏi cần có các biện pháp quản lý hiệu quả hơn.

4.2. Đề xuất giải pháp quản lý nước

Dựa trên kết quả từ mô hình, các giải pháp quản lý nước có thể bao gồm việc điều chỉnh lịch tưới tiêu, cải thiện hệ thống phân phối nước, và tăng cường bảo vệ nguồn nước. Những giải pháp này sẽ giúp đảm bảo cân bằng nước trong lưu vực sông Lam, đồng thời hỗ trợ phát triển kinh tế bền vững.

V. Kết luận và định hướng tương lai cho cân bằng nước lưu vực sông Lam

Cân bằng nước lưu vực sông Lam là một vấn đề quan trọng trong quản lý tài nguyên nước. Việc áp dụng mô hình MIKE BASIN đã giúp cung cấp cái nhìn rõ ràng về tình hình nước trong lưu vực. Tuy nhiên, để đảm bảo sự phát triển bền vững, cần có các biện pháp quản lý hiệu quả hơn, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và gia tăng nhu cầu sử dụng nước.

5.1. Tương lai của quản lý nước trong lưu vực sông Lam

Trong tương lai, việc quản lý nước trong lưu vực sông Lam cần được chú trọng hơn, đặc biệt là trong việc ứng phó với biến đổi khí hậu. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc phát triển các mô hình dự báo chính xác hơn, từ đó đưa ra các giải pháp quản lý hiệu quả.

5.2. Khuyến nghị cho các nhà quản lý

Các nhà quản lý cần xem xét việc áp dụng các công nghệ mới trong quản lý nước, đồng thời tăng cường hợp tác giữa các bên liên quan. Việc chia sẻ thông tin và dữ liệu sẽ giúp nâng cao hiệu quả trong quản lý tài nguyên nước, đảm bảo cân bằng nước cho lưu vực sông Lam.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Lam, với diện tích khoảng 27.200 km², trong đó phần thuộc lãnh thổ Việt Nam chiếm 17.730 km², là một trong những lưu vực lớn và quan trọng ở Bắc Trung Bộ. Lưu vực này trải dài qua các tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh, đóng vai trò thiết yếu trong phát triển kinh tế - xã hội khu vực. Tuy nhiên, nguồn nước tại đây phân bố không đều theo mùa, với lượng nước dồi dào vào mùa lũ và thiếu hụt nghiêm trọng trong mùa kiệt, gây ảnh hưởng lớn đến các hoạt động sản xuất và sinh hoạt của người dân. Năm 2011, tổng lượng dòng chảy năm của sông Lam đạt khoảng 23,5 tỷ m³, trong đó 87% phát sinh trên lãnh thổ Việt Nam. Mùa kiệt kéo dài từ tháng 1 đến tháng 8, với hai thời kỳ kiệt đỉnh điểm vào tháng 3-4 và tháng 7-8.

Mục tiêu nghiên cứu là thiết lập mô hình MIKE BASIN để tính toán cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Lam, từ đó đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp khắc phục tình trạng thiếu nước trong mùa cạn. Phạm vi nghiên cứu tập trung trên phần lưu vực thuộc Việt Nam, chủ yếu tại các tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh, với dữ liệu thu thập từ các trạm khí tượng thủy văn và khảo sát thực địa trong giai đoạn gần đây. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc quản lý tổng hợp tài nguyên nước, đảm bảo phát triển bền vững kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường lưu vực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên nguyên lý cân bằng nước hệ thống, thể hiện mối quan hệ định lượng giữa lượng nước đến và đi của lưu vực, bao gồm các thành phần như lượng mưa, dòng chảy mặt, nước ngầm, bốc hơi, và nhu cầu sử dụng nước. Cân bằng nước được mô tả bằng phương trình tổng quát:

$$ (X + Z_1 + Y_1 + W_1) - (Z_2 + Y_2 + W_2) = U_2 - U_1 $$

trong đó các ký hiệu đại diện cho lượng nước mưa, nước ngưng tụ, dòng chảy mặt và ngầm vào và ra lưu vực, cùng sự thay đổi trữ lượng nước trong lưu vực.

Mô hình MIKE BASIN được sử dụng làm công cụ chính để mô phỏng và tính toán cân bằng nước lưu vực. Đây là mô hình mạng lưới tích hợp GIS, cho phép phân tích phân phối nước theo không gian và thời gian, đồng thời hỗ trợ đánh giá tác động của các hoạt động sử dụng nước và các công trình thủy lợi. Mô hình bao gồm các mô đun như mưa - dòng chảy (NAM), cân bằng nước lưu vực, nước ngầm và chất lượng nước.

Ngoài ra, mô hình CROPWAT được áp dụng để tính toán nhu cầu nước cây trồng dựa trên dữ liệu khí hậu và đặc tính sinh thái của cây, sử dụng công thức Penman-Monteith để xác định bốc hơi tiềm năng và hệ số cây trồng Kc. Các khái niệm chuyên ngành như cân bằng nước kinh tế, mô hình thủy văn, và phân tích hệ thống nguồn nước cũng được vận dụng để xây dựng phương pháp luận toàn diện.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra, thu thập số liệu từ mạng lưới trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực sông Lam, khảo sát thực địa và tổng hợp các tài liệu liên quan. Cỡ mẫu dữ liệu bao gồm chuỗi số liệu dòng chảy, lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm, và các thông số sử dụng nước của các hộ dân và ngành nghề trên lưu vực.

Phương pháp phân tích chính là mô hình toán thủy văn MIKE NAM để khôi phục và tính toán dòng chảy đến các tiểu vùng, mô hình CROPWAT để xác định nhu cầu nước cây trồng, và mô hình MIKE BASIN để tính toán cân bằng nước tổng thể lưu vực. Việc lựa chọn mô hình MIKE BASIN dựa trên khả năng tích hợp GIS, tính toán linh hoạt và độ chính xác cao trong mô phỏng phân phối nước.

Timeline nghiên cứu được thực hiện theo các bước: thu thập và xử lý dữ liệu (năm 2011), hiệu chỉnh và kiểm định mô hình, tính toán cân bằng nước hiện trạng, phân tích các kịch bản quy hoạch đến năm 2020 và 2050, cuối cùng đề xuất giải pháp quản lý. Phương pháp thống kê và phân tích hệ thống cũng được sử dụng để đánh giá kết quả và so sánh với các nghiên cứu tương tự.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Dòng chảy và phân bố nước: Lưu lượng dòng chảy năm 2011 tại các trạm chính như Yên Thượng, Nghĩa Khánh và Hòa Duyệt cho thấy sự phân bố không đều theo mùa, với lưu lượng thấp nhất chỉ bằng khoảng 25% lưu lượng trung bình năm trong mùa kiệt. Mùa lũ tập trung chủ yếu từ tháng 6 đến tháng 11, chiếm phần lớn lượng nước trong năm.

2. Nhu cầu sử dụng nước: Tổng nhu cầu sử dụng nước trên lưu vực năm 2011 ước tính khoảng hàng trăm triệu m³, trong đó nông nghiệp chiếm tới 70%, công nghiệp và sinh hoạt chiếm phần còn lại. Nhu cầu nước cho cây lúa dao động từ 5500 đến 6700 m³/ha/vụ, trong khi cây trồng cạn phổ biến dưới 4000 m³/ha/vụ.

3. Cân bằng nước hiện trạng: Kết quả mô hình MIKE BASIN cho thấy một số tiểu vùng trong lưu vực bị thiếu hụt nước nghiêm trọng trong mùa kiệt, với lượng nước thiếu hụt lên đến hàng chục triệu m³/tháng. Tình trạng thiếu nước dự báo sẽ gia tăng theo kịch bản phát triển đến năm 2020 và 2050, đặc biệt tại các vùng trung du và đồng bằng.

4. Hiệu quả mô hình: Mô hình MIKE BASIN được hiệu chỉnh và kiểm định với các số liệu thực đo tại các trạm thủy văn, đạt độ chính xác cao với sai số trung bình dưới 10%. Kết quả mô hình có thể được trình bày qua biểu đồ dòng chảy thực đo và tính toán, bảng phân bố nhu cầu nước theo tiểu vùng và đồ thị lượng nước thiếu hụt theo tháng.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của tình trạng thiếu nước là do sự phân bố không đều của lượng mưa và dòng chảy, cùng với sự gia tăng nhu cầu sử dụng nước trong các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt. So với các nghiên cứu trước đây tại lưu vực sông Cả và các lưu vực khác, kết quả nghiên cứu tại sông Lam tương đồng về xu hướng thiếu hụt nước trong mùa kiệt nhưng có mức độ nghiêm trọng hơn do đặc điểm địa hình và khí hậu riêng biệt.

Việc sử dụng mô hình MIKE BASIN cho phép đánh giá chi tiết theo không gian và thời gian, giúp nhận diện các tiểu vùng thiếu nước và dự báo xu hướng trong tương lai. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc lập kế hoạch quản lý và phân bổ nguồn nước hợp lý, đồng thời hỗ trợ xây dựng các kịch bản phát triển bền vững.

Dữ liệu có thể được trình bày qua bảng tổng hợp nhu cầu nước theo ngành, biểu đồ dòng chảy thực đo và mô hình, cũng như bản đồ phân vùng thiếu nước theo các kịch bản khác nhau, giúp minh họa rõ ràng các vấn đề và giải pháp đề xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường quản lý và phân vùng sử dụng nước: Xây dựng hệ thống quản lý nguồn nước theo tiểu vùng, ưu tiên phân bổ nước cho các khu vực thiếu hụt nghiêm trọng trong mùa kiệt, nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nước. Thời gian thực hiện: 1-3 năm; Chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường, các địa phương.

2. Phát triển công trình thủy lợi và hồ chứa: Đầu tư xây dựng và nâng cấp các công trình thủy lợi, hồ chứa đa mục tiêu để điều tiết nước, giảm thiểu thiếu hụt trong mùa cạn và điều hòa dòng chảy mùa lũ. Thời gian thực hiện: 5-10 năm; Chủ thể: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, các tỉnh.

3. Ứng dụng công nghệ mô hình hóa và giám sát: Triển khai rộng rãi mô hình MIKE BASIN và các công cụ GIS để theo dõi, dự báo và quản lý tài nguyên nước liên tục, hỗ trợ ra quyết định kịp thời. Thời gian thực hiện: 1-2 năm; Chủ thể: Viện nghiên cứu, các cơ quan quản lý.

4. Nâng cao nhận thức và hợp tác cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, tuyên truyền về sử dụng nước tiết kiệm và bảo vệ nguồn nước, đồng thời thúc đẩy hợp tác giữa các hộ sử dụng nước và các ngành liên quan. Thời gian thực hiện: liên tục; Chủ thể: UBND các cấp, tổ chức xã hội.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý tài nguyên nước: Luận văn cung cấp dữ liệu và mô hình phân tích chi tiết giúp hoạch định chính sách, quy hoạch phát triển nguồn nước hiệu quả.

2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành thủy văn, môi trường: Tài liệu tham khảo về phương pháp mô hình hóa cân bằng nước lưu vực, ứng dụng mô hình MIKE BASIN và các mô hình liên quan.

3. Các cơ quan quy hoạch và phát triển kinh tế - xã hội: Thông tin về nhu cầu sử dụng nước và dự báo thiếu hụt giúp xây dựng các kế hoạch phát triển bền vững.

4. Cộng đồng dân cư và doanh nghiệp trong lưu vực: Hiểu rõ về tình trạng nguồn nước, các giải pháp quản lý và sử dụng nước hợp lý, góp phần bảo vệ tài nguyên chung.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình MIKE BASIN có ưu điểm gì so với các mô hình khác?
   MIKE BASIN tích hợp GIS, cho phép mô phỏng phân bố nước theo không gian và thời gian với độ chính xác cao, dễ sử dụng và hiệu chỉnh, phù hợp với các lưu vực phức tạp như sông Lam.

2. Làm thế nào để xác định nhu cầu nước cho cây trồng?
   Nhu cầu nước được tính dựa trên công thức Penman-Monteith kết hợp hệ số cây trồng Kc, sử dụng mô hình CROPWAT với dữ liệu khí hậu và đặc tính sinh thái cây trồng.

3. Tình trạng thiếu nước ở lưu vực sông Lam nghiêm trọng đến mức nào?
   Một số tiểu vùng thiếu hụt nước hàng chục triệu m³ trong mùa kiệt, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt, dự báo sẽ tăng theo các kịch bản phát triển đến năm 2050.

4. Các giải pháp khắc phục thiếu nước có thể thực hiện trong thời gian ngắn không?
   Một số giải pháp như quản lý phân vùng sử dụng nước và nâng cao nhận thức cộng đồng có thể thực hiện trong 1-3 năm, trong khi xây dựng công trình thủy lợi cần thời gian dài hơn.

5. Dữ liệu đầu vào của mô hình được thu thập như thế nào?
   Dữ liệu bao gồm chuỗi số liệu khí tượng thủy văn, khảo sát thực địa, số liệu sử dụng nước của các hộ dân và ngành nghề, được thu thập từ các trạm quan trắc và điều tra thực tế.

Kết luận

• Thiết lập thành công mô hình MIKE BASIN tính toán cân bằng nước lưu vực sông Lam, hiệu chỉnh với sai số dưới 10%.
• Xác định rõ phân bố dòng chảy và nhu cầu sử dụng nước theo tiểu vùng, nhận diện các khu vực thiếu nước nghiêm trọng trong mùa kiệt.
• Dự báo tình trạng thiếu nước sẽ gia tăng theo các kịch bản phát triển đến năm 2020 và 2050 nếu không có biện pháp quản lý hiệu quả.
• Đề xuất các giải pháp quản lý, đầu tư công trình và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm đảm bảo cân bằng nước và phát triển bền vững.
• Khuyến nghị áp dụng mô hình MIKE BASIN rộng rãi trong quản lý tài nguyên nước lưu vực và tiếp tục cập nhật dữ liệu để nâng cao độ chính xác.

Các cơ quan quản lý cần triển khai áp dụng mô hình trong quy hoạch và giám sát tài nguyên nước, đồng thời phối hợp với cộng đồng và các ngành liên quan để thực hiện các giải pháp đề xuất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 - TỔNG QUAN LƯU VỰC SÔNG LAM 1. Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.1 Vị trí điạ lý Lưu vực sông Lam là lưu vực lớn thứ hai thuộc vùng Bắc Trung bộ bắt nguồn từ vùng rừng núi của nước Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào. Toàn bộ lưu vực sông Lam nằm trên toạ độ địa lý từ: 18015' đến 20010'30'' vĩ độ Bắc, 103045'20'' đến 105015'20'' kinh độ Đông. Bản đồ lưu vực sông Lam 9 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Điểm đầu của lưu vực nằm ở toạ độ 20010'30'' độ vĩ Bắc; 103045'20'' kinh độ Đông.

Cửa ra của lưu vực nằm ở toạ độ 18045’27” độ vĩ Bắc; 105046’40” kinh độ Đông. Phía Bắc giáp lưu vực sông Chu, sông Bạng, phía Tây giáp lưu vực sông Mêkông, phía Nam giáp lưu vực sông Gianh, phía Đông giáp huyện Quỳnh Lưu, Yên Thành tỉnh Nghệ An, huyện Can Lộc,Thạch Hà tỉnh Hà Tĩnh và biển Đông (hình 1). Sông Lam có tổng chiều dài là 531 km với tổng diện tích lưu vực là 27.200 km2, phần chảy trên đất Việt Nam là 361 km, diện tích trên lãnh thổ Việt Nam là 17.730 km2 bao trùm phần lớn địa phận tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh và một phần huyện Như Xuân tỉnh Thanh Hoá.2 Đặc điểm địa hình Lưu vực sông Lam có các dạng địa hình chính sau: a) Địa hình đồng bằng và ven biển Đồng bằng sông Lam nằm dọc hai bên bờ sông tính từ phần trung lưu của sông trở xuống, địa hình đồng bằng sông Lam theo dạng lòng máng, sát mép sông cao độ cao dần đến vùng đáy máng trũng và sau đó sát với sườn đồi, điển hình của dạng địa hình này là vùng hữu Thanh Chương. Đồng bằng sông Lam thuộc loại nhỏ, hẹp và nằm sát với dòng chính vì vậy địa hình này được xác định là vùng chứa lũ khi mực nước sông Lam vượt báo động III.

Tổng diện tích mặt bằng vùng đồng bằng khoảng 350.000 ha chiếm 10% diện tích lưu vực sông Lam và khu hưởng lợi.[1] b) Địa hình vùng đồi trung du Trung du lưu vực sông Lam có dạng địa hình phức tạp, dạng đồi bát úp và đồi cao xen kẽ các thung lũng thấp, dạng địa hình này bị chia cắt mạnh có thể dốc nhiều chiều do các sông nhỏ tạo nên. Ven các sông Hiếu, sông Dinh, sông Lam, sông Ngàn Sâu, Ngàn Phố địa hình tương đối bằng phẳng và có thế dốc chính vào các lòng sông, càng xa sông địa hình càng phức tạp. Dạng địa hình này ít khi ngập úng và ít bị lũ đe dọa nhưng lại thường xuyên thiếu nước cho cây trồng. [1] 10 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] c) Địa hình vùng núi cao Địa hình vùng núi cao tập trung ở phía Tây, Tây Bắc và Tây Nam lưu vực.Có độ cao từ 12000÷15000 m và có độ dốc lớn, thung lũng hẹp, chiếm tới 60% diện tích lưu vực nhưng diện tích đất canh tác chỉ chiếm 1,5÷2% tổng diện tích mặt bằng.

Đây là vùng đất được xác định chủ yếu là vùng lâm nghiệp phòng hộ đầu nguồn và là vùng dự trữ cung cấp nước chủ yếu cho sông Lam về mùa kiệt, cắt lũ cho hạ du.3 Đặc điểm địa chất thổ nhưỡng a) Đặc điểm địa chất Theo tài liệu của Cục địa chất Việt Nam, bản đồ địa chất và khoáng sản Việt Nam tỷ lệ 1/200.000 địa chất và khoáng sản Vinh (GEOLOGY AND MINERAL RESOURCES OF VINH SHEET). Trong vùng nghiên cứu xuất lộ gần như đầy đủ địa tầng địa chất có tuổi từ cổ đến trẻ. Toàn bộ lưu vực sông Lam thuộc hai đới kiến tạo chính là đới kiến tạo sông Lam và đới oằn võng Sầm Nưa, ngoài ra còn có đới nâng Phu Hoạt. Trong đó: - Phía Bắc vùng nghiên cứu thuộc đới nâng Phu Hoạt.

- Từ Nghĩa Đàn trở xuống gần dòng chính sông Lam thuộc đới oằn võng Sầm Nưa. - Phần còn lại là thuộc đới kiến tạo sông Lam. Phương cấu tạo của các đới kiến tạo nhìn chung đều phát triển theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, có một phần nhỏ chuyển hướng Đông Bắc - Tây Nam (dưới Nghĩa Đàn). Các hệ thống đứt gãy trong vùng bao gồm: - Đứt gãy sâu sông Lam kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, đứt gãy này có liên quan đến sự hình thành địa bào Neogen.

- Đứt gãy sâu Rào Nậy kéo dài hơn 100 km theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, góc dốc 80° đổ về Tây Nam, sâu 32 km. - Đứt gãy Sầm Nưa chạy theo hướng Đông Bắc- Tây Nam bị chặn bởi đứt gãy sông Lam. 11 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] - Đứt gãy Quỳ Châu - sông Hiếu. Các hệ thống đứt gãy trên đây có liên quan đến đặc điểm địa chất công trình, địa chất thủy văn và là tiền đề cho sự phát triển của các dòng sông lớn nhỏ trong vùng.

Về địa chất thủy văn, nước dưới đất trong vùng nghiên cứu có nhiều hạn chế, không phong phú. Vấn đề này được giải thích trên cơ sở cấu tạo địa chất, đặc điểm địa mạo, điều kiện khí tượng thủy văn. Trên toàn vùng nghiên cứu nhận thấy: Các đất đá có khả năng chứa nước chiếm một khối lượng không lớn so với các loại đất đá thấm nước kém và chứa nước kém. Mặt khác do địa hình vùng nghiên cứu bị phân cắt mạnh, sườn núi dốc, độ dốc lòng sông, suối lớn làm cho nước không có điều kiện tích tụ lại mà thoát nhanh ra các hệ thống sông suối lớn.

Chất lượng nước dưới đất của vùng thuộc loại nước siêu nhạt, nước mềm (có độ pH=6). Nói chung chất lượng nước tốt, đảm bảo cho ăn uống, sinh hoạt và có thể khai thác nước ngầm để tưới. Về khoáng sản, lưu vực sông Lam có cấu tạo địa chất rất phức tạp, các nham thạch có mặt đầy đủ các lớp tuổi từ cổ đến trẻ, tiếp theo là những hoạt động kiến tạo đã làm thay đổi các cơ cấu kiến trúc của nham thạch trong đó có mặt của các thành phần sa khoáng khác nhau. Nhìn chung trong toàn vùng gặp rất nhiều loại sa khoáng từ đơn giản đến phức tạp, từ nham thạch rẻ tiền như vật liệu xây dựng cho đến những khoáng sản quý như vàng, rubi.

Các mỏ khoáng sản có giá trị như thiếc (Quỳ Hợp), sắt (Thạch Khê), rubi (Quỳ Châu), vàng gặp nhiều ở các thung lũng suối lớn. Tài nguyên khoáng trong vùng là một thế mạnh để tạo điều kiện cho việc phát triển kinh tế xã hội trong giai đoạn hiện tại và trong tương lai lâu dài. [1] b) Đặc điểm thổ nhưỡng Đất đai là sản phẩm của đá mẹ, khí hậu và thảm thực vật. Chất lượng của đất đai (hóa tính và lý tính) có ảnh hưởng quyết định đến sự sinh trưởng và phát triển của các loại cây trồng.

Dựa vào những chỉ tiêu chuyên môn của ngành thổ nhưỡng, qua khảo sát, thí nghiệm các mẫu đất, Bộ Nông nghiệp đã tiến hành thiết lập bản đồ thổ nhưỡng ở lưu vực sông Lam. Các loại đất chính ở vùng lưu vực là: 12 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] - Đất phù sa và đất cát ven biển. - Đất bùn lầy. - Đất Feralitic mùn vàng nhạt trên núi.

- Đất Feralitic trên núi. - Đất Feralitic điển hình nhiệt đới ẩm vùng đồi. - Đất Macgalit Feralitic. - Đất lúa nước vùng đồi.

Vùng đồng bằng sông Lam có các loại đất chủ yếu là đất phù sa và đất cát ven biển, đất bùn lầy, đất mặn và đất Feralitic điển hình nhiệt đới ẩm vùng đồi. Đất đai vùng trung du khá đa dạng: Các loại đất chua, đất glay hoặc glay mạnh úng nước. Ở vùng đồi chuyển tiếp từ đồng bằng lên núi, loại đất chủ yếu là Feralitic. Do phải chịu ảnh hưởng tổng hợp của các nhân tố địa lý, địa hình, khí hậu, lớp phủ bề mặt.

nên đất ở vùng đồng bằng và trung du sông Lam được xếp vào loại kém màu mỡ.4 Thảm phủ thực vật Lưu vực sông Lam có rừng tập trung chủ yếu thuộc lãnh thổ bên Lào, 6 huyện miền núi Nghệ An và hai huyện Hương Sơn, Hương Khê thuộc Hà Tĩnh. Phần đầu nguồn bên Lào, do dân cư còn thưa thớt nên chưa bị chặt phá nhiều, điều này có tác động tích cực đến việc điều hòa dòng chảy phần thượng nguồn sông Lam. Trên địa phận Việt Nam, diện tích rừng bị giảm nhanh do tốc độ phát triển dân số cao ở miền núi, cùng với tập quán du canh du cư của đồng bào các dân tộc. Năm 1943 có khoảng 1,2 triệu ha rừng, đến nay diện tích rừng chiếm khoảng 35,5% diện tích tự nhiên, so với diện tích đất của các huyện miền núi và Hương Khê, Hương Sơn thì diện tích đất có rừng chiếm đến 43%.

Diện tích rừng già và rừng trung bình toàn lưu vực phần Việt Nam chỉ còn chiếm khoảng 12 ÷14%.5 Đặc điểm khí tượng thủy văn a) Khí tượng 13 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Vị trí, hình thái địa hình, địa mạo, lớp phủ thực vật là những nhân tố chính quyết định chế độ khí hậu lưu vực. Các dãy núi chạy dài theo các hướng khác nhau nên những tâm mưa và vùng mưa lệch pha nhau, sự phân cách của địa hình và chế độ khí hậu đã làm cho chế độ thủy văn trên dòng chính và các phụ lưu lớn diễn ra phức tạp.  Chế độ nhiệt Mùa lạnh thường từ tháng XII năm trước đến tháng III năm sau. Mùa nóng kéo dài từ tháng V đến tháng VIII, tháng VII là tháng nóng nhất.

Nhiệt độ tối đa đo được (tháng V/1966) ở Vinh là 42,7°C, nhiệt độ tối thấp đã quan trắc được ở Quỳ Châu từ -0,2°C xuống -0,5°C. Nhiệt độ không khí trung bình các tháng 2011 Đơn vị: ˚C Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Con Cuông 14,2 18,3 17,6 23,8 27,1 29,3 28,4 27,8 27,1 23,7 18,4 16,9 Đô Lương 14,1 18 17,2 23,2 27 29,5 28,8 28,1 27,6 23,8 23,1 17,2 Hà Tĩnh 14,2 17,7 16,8 23 27,5 30,5 29,8 28,7 27 23,9 23,4 16,7 Hòn Ngư 13,7 16,4 15,8 21,5 25,9 29,2 28,4 27,9 27,3 23,4 18,7 16,7 Hương Khê 14,3 18,2 17,2 23,5 27,1 29,5 29,1 27,8 26,5 23,3 22,7 16,6 Hương Sơn 14,1 18,1 17 23,4 26,6 29,6 29,2 28,3 26,9 23,5 22,9 16,4 Quỳ Châu 14,1 18,2 17,5 23,6 26,6 28,2 28,0 27,5 26,4 23,5 22,2 16,5 Quỳ Hợp 14,1 18,2 17,4 23,8 27,5 29 28,3 27,9 27 23,7 22,7 16,9 Quỳnh Lưu 14,3 17,6 16,9 22,6 26,8 29,6 29,1 28,3 27,7 24 23,1 17,3 Tây Hiếu 13,9 17,9 17,1 23,4 27,3 29,1 28,4 28 27,1 23,7 22,6 16,7 Tương Dương 15 19 18,5 24,2 26,8 28,7 28 27,6 26,6 23,8 22,6 17 Vinh 14,2 17,7 16,9 23 27,5 30,6 29,7 28,6 27,2 23,9 23,3 17,1  Chế độ ẩm Độ ẩm tương đối trung bình năm của lưu vực dao động từ 80% đến 85%.