Đánh Giá Hiện Trạng Xâm Nhập Mặn Trên Các Sông Chính Tỉnh Kiên Giang

Luận văn thạc sĩ HUS đánh giá tình trạng xâm nhập mặn trên các sông chính tỉnh Kiên Giang, cung cấp thông tin và giải pháp hiệu quả.

• Tác giả: Lê Xuân Hiền
• Người hướng dẫn: PGS.TS Trần Ngọc Anh
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Thủy văn học
• Đề tài: Đánh Giá Hiện Trạng Xâm Nhập Mặn Trên Các Sông Chính Tỉnh Kiên Giang
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về tỉnh Kiên Giang
• 1.1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH MIKE 11
• 2.1. Tổng quan về các mô hình mô phỏng xâm nhập mặn
• 2.1.1. Mô hình nước ngoài
• 2.1.2. Mô hình trong nước
• 2.2. Lựa chọn phần mềm tính toán
• 2.3. Giới thiệu về phần mềm Mike 11
• 2.3.1. Các phương trình
• 2.3.2. Phương pháp giải
• 2.4. Tổng quan về các nghiên cứu xâm nhập mặn ĐBSCL
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 MÔ PHỎNG XÂM NHẬP MẶN TRÊN HỆ THỐNG SÔNG CHÍNH TỈNH KIÊN GIANG
• 3.1. Cơ sở dữ liệu
• 3.2. Thiết lập mô hình
• 3.2.1. Điều kiện biên
• 3.3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô đun Mike 11 HD, AD
• 3.3.1. Hiệu chỉnh và kiểm định mô đun Mike 11 HD
• 3.3.2. Hiệu chỉnh, kiểm định mô đun Mike 11 AD
• 3.4. Đánh giá xâm nhập mặn trên hệ thống sông chính tỉnh Kiên Giang
• 3.4.1. Xây dựng kịch bản tính toán
• 3.4.2. Đánh giá kết quả mô phỏng
• 3.5. Đề xuất giải pháp ứng phó
• 3.5.1. Các giải pháp đã thực hiện tại địa phương
• 3.5.2. Đề xuất một số giải pháp ứng phó xâm nhập mặn tỉnh Kiên Giang
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đánh Giá Xâm Nhập Mặn Tại Kiên Giang

Tỉnh Kiên Giang, với vị trí địa lý đặc biệt và hệ thống sông ngòi phong phú, đang phải đối mặt với vấn đề xâm nhập mặn nghiêm trọng. Hiện tượng này không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp mà còn tác động đến đời sống của người dân. Việc đánh giá hiện trạng xâm nhập mặn là cần thiết để đưa ra các giải pháp ứng phó hiệu quả.

1.1. Tình Hình Xâm Nhập Mặn Tại Các Sông Chính

Xâm nhập mặn tại Kiên Giang diễn ra chủ yếu vào mùa khô, với độ mặn trung bình 4‰ xâm nhập sâu vào các sông như Rạch Giá-Long Xuyên và Cái Lớn. Số liệu cho thấy, độ mặn có thể xâm nhập lên đến 70 km vào năm 2016, gây thiệt hại lớn cho sản xuất nông nghiệp.

1.2. Tác Động Của Xâm Nhập Mặn Đến Kinh Tế

Xâm nhập mặn không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất lúa mà còn làm giảm chất lượng nước sinh hoạt. Nhiều hộ dân phải đối mặt với tình trạng thiếu nước sạch, ảnh hưởng đến sức khỏe và đời sống hàng ngày.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Đánh Giá Xâm Nhập Mặn

Đánh giá xâm nhập mặn tại Kiên Giang gặp nhiều thách thức do sự biến đổi khí hậu và sự phát triển kinh tế xã hội. Các yếu tố như mực nước biển dâng và thay đổi dòng chảy từ thượng nguồn sông Mê Kông làm gia tăng tình trạng này.

2.1. Biến Đổi Khí Hậu Và Tác Động Đến Xâm Nhập Mặn

Biến đổi khí hậu làm tăng tần suất và cường độ của các hiện tượng thời tiết cực đoan, dẫn đến tình trạng xâm nhập mặn ngày càng nghiêm trọng hơn. Các nghiên cứu cho thấy, nếu mực nước biển dâng 100 cm, khoảng 76,90% diện tích Kiên Giang có nguy cơ bị ngập.

2.2. Thách Thức Trong Quản Lý Tài Nguyên Nước

Quản lý tài nguyên nước tại Kiên Giang gặp khó khăn do sự cạnh tranh giữa các nhu cầu sử dụng nước. Việc thiếu hụt nước ngọt trong mùa khô làm gia tăng áp lực lên hệ thống thủy lợi và sản xuất nông nghiệp.

III. Phương Pháp Đánh Giá Xâm Nhập Mặn Hiện Nay

Để đánh giá xâm nhập mặn, các phương pháp mô hình hóa như MIKE 11 được áp dụng. Phương pháp này cho phép mô phỏng và dự đoán tình hình xâm nhập mặn dựa trên các kịch bản khác nhau.

3.1. Mô Hình MIKE 11 Trong Đánh Giá Xâm Nhập Mặn

Mô hình MIKE 11 được sử dụng để mô phỏng chế độ thủy lực và chất lượng nước. Phương pháp này giúp xác định mức độ xâm nhập mặn và đưa ra các kịch bản ứng phó hiệu quả.

3.2. Phân Tích Dữ Liệu Thủy Văn

Phân tích dữ liệu thủy văn từ các trạm quan trắc giúp đánh giá chính xác tình hình xâm nhập mặn. Các số liệu này cung cấp thông tin quan trọng cho việc lập kế hoạch ứng phó.

IV. Ứng Dụng Kết Quả Nghiên Cứu Vào Thực Tiễn

Kết quả nghiên cứu về xâm nhập mặn có thể được ứng dụng vào thực tiễn để xây dựng các giải pháp phòng chống hiệu quả. Việc áp dụng các biện pháp như xây dựng cống ngăn mặn và cải thiện hệ thống thủy lợi là cần thiết.

4.1. Giải Pháp Chống Xâm Nhập Mặn Tại Kiên Giang

Các giải pháp như xây dựng cống ngăn mặn và cải tạo hệ thống thủy lợi đã được triển khai tại nhiều địa phương. Những biện pháp này giúp giảm thiểu tác động của xâm nhập mặn đến sản xuất nông nghiệp.

4.2. Kết Quả Nghiên Cứu Và Ứng Dụng Thực Tiễn

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc áp dụng mô hình hóa có thể giúp dự đoán chính xác tình hình xâm nhập mặn và đưa ra các giải pháp ứng phó kịp thời.

V. Kết Luận Về Tình Hình Xâm Nhập Mặn Tại Kiên Giang

Tình hình xâm nhập mặn tại Kiên Giang đang ngày càng trở nên nghiêm trọng. Việc đánh giá và ứng phó kịp thời là rất cần thiết để bảo vệ tài nguyên nước và đảm bảo đời sống của người dân.

5.1. Tương Lai Của Nghiên Cứu Xâm Nhập Mặn

Nghiên cứu về xâm nhập mặn cần tiếp tục được thực hiện để cập nhật tình hình và đưa ra các giải pháp phù hợp. Việc hợp tác giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng là rất quan trọng.

5.2. Đề Xuất Các Giải Pháp Ứng Phó Hiệu Quả

Đề xuất các giải pháp ứng phó như cải thiện hệ thống thủy lợi, xây dựng cống ngăn mặn và nâng cao nhận thức cộng đồng về vấn đề xâm nhập mặn là cần thiết để bảo vệ tài nguyên nước.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Kiên Giang là tỉnh sản xuất lương thực và nuôi trồng thủy sản trọng điểm tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long với hơn 200 km bờ biển và mạng lưới hơn 100 cửa sông, kênh rạch thông ra biển Tây. Địa hình toàn tỉnh thuộc dạng trũng thấp với độ cao trung bình từ 0,2 đến 1,2 m, chịu sự chi phối phức tạp từ ba yếu tố: chế độ nhật triều biển Tây, dòng chảy phân lưu từ sông Hậu và lượng mưa nội đồng. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu và sự suy giảm nguồn nước ngọt từ thượng nguồn sông Mê Kông, hiện tượng hạn mặn trong mùa khô ngày càng trở nên khốc liệt. Điển hình vào mùa khô năm 2015–2016, tỉnh Kiên Giang đã phải công bố tình trạng thiên tai hạn mặn trên toàn địa bàn vào ngày 04/02/2016 khi ranh mặn 4‰ xâm nhập sâu tới 65–70 km trên sông Cái Lớn (vượt qua ranh giới sang tỉnh Hậu Giang) và 30–35 km trên kênh Rạch Giá – Long Xuyên.

Hậu quả của đợt hạn mặn lịch sử đã làm 4.772 ha diện tích nuôi trồng thủy sản bị thiệt hại và khiến 44.256 hộ dân tại đô thị và nông thôn lâm vào cảnh thiếu nước sinh hoạt trầm trọng. Đáng lo ngại hơn, theo kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ Tài nguyên và Môi trường, khi mực nước biển dâng 100 cm thì có tới 76,90% diện tích đất tự nhiên của tỉnh đối mặt với nguy cơ ngập chìm và nhiễm mặn. Đề tài luận văn được thực hiện nhằm xây dựng bộ công cụ mô phỏng toán học chuyên sâu, từ đó đánh giá định lượng hiện trạng và diễn biến xâm nhập mặn trên các trục sông chính (Cái Lớn, Cái Bé, Giang Thành), cung cấp cơ sở khoa học chính xác phục vụ quy hoạch hạ tầng thủy lợi và bảo vệ nguồn nước bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết thủy động lực học dòng chảy một chiều không ổn định trong mạng lưới sông ngòi hở và lý thuyết tải – khuếch tán vật chất hòa tan. Hai mô hình toán học cốt lõi được tích hợp bao gồm:

• Hệ phương trình Saint-Venant 1 chiều: Gồm phương trình liên tục bảo toàn khối lượng và phương trình động lượng bảo toàn xung lượng, mô tả sự biến đổi mực nước và lưu lượng theo không gian và thời gian dưới tác động của độ dốc đáy, lực ma sát đáy (hệ số nhám Manning) và lực gia tốc trọng trường.
• Phương trình tải – khuếch tán 1 chiều (Advection-Dispersion): Mô tả quá trình vận chuyển và xáo trộn nồng độ muối dọc theo dòng chảy dưới tác động đồng thời của vận tốc dòng chảy trung bình mặt cắt và hệ số khuếch tán dọc.

Các khái niệm chuyên ngành then chốt bao gồm: nồng độ mặn ranh giới 4‰ (ngưỡng chịu đựng tối đa của phần lớn giống lúa thuần), chế độ nhật triều không đều biển Tây với biên độ nhỏ từ 0,8 đến 1,2 m, và khu vực giáp nước giữa hệ thống bán nhật triều biển Đông và nhật triều biển Tây có dao động mực nước chỉ từ 10 đến 15 cm.

Phương pháp nghiên cứu

• Cỡ mẫu và nguồn dữ liệu: Nghiên cứu thu thập và xử lý chuỗi số liệu khí tượng thủy văn giai đoạn 1980–2017 (hơn 37 năm) tại trạm Rạch Giá và các trạm vệ tinh; chuỗi dữ liệu mực nước – lưu lượng thực đo tại các trạm biên Châu Đốc, Tân Châu, Cần Thơ, Xẻo Rô; dữ liệu hình học mặt cắt của hơn 2.054,93 km mạng lưới sông kênh; cùng thông số vận hành của 35 cống ngăn mặn trọng điểm và 1.252 trạm bơm điện trên toàn tỉnh.
• Phương pháp chọn mẫu: Lựa chọn mẫu số liệu thủy lực và chất lượng nước chi tiết theo từng giờ trong các tháng mùa khô đỉnh điểm (từ tháng 1 đến tháng 5) của năm 2015 và 2016. Lý do chọn mẫu giai đoạn này là để nắm bắt trạng thái thủy văn cực đoan nhất dưới tác động của hiện tượng El Nino kéo dài, bảo đảm kiểm nghiệm mô hình ở điều kiện tải trọng khắc nghiệt nhất.
• Lý do lựa chọn phương pháp phân tích: Luận văn sử dụng bộ phần mềm chuyên dụng MIKE 11 (mô-đun HD và AD) do DHI phát triển, ứng dụng sơ đồ sai phân ẩn 6 điểm Abbott để giải hệ phương trình vi phân phi tuyến. Đây là phương pháp tối ưu nhất hiện nay cho mạng sông kênh chằng chịt, đảm bảo độ ổn định số trị tuyệt đối và cho phép tích hợp linh hoạt với công nghệ GIS để trực quan hóa bản đồ ranh mặn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

• Đỉnh mặn xuất hiện tập trung vào tháng 3 và tháng 4: Lưu lượng thượng nguồn sông Hậu qua Châu Đốc trong mùa kiệt giảm xuống chỉ còn 200–330 m3/s (so với đỉnh lũ 5.400 m3/s), trùng thời điểm gió mùa Tây Nam phát triển mạnh. Độ mặn cao nhất thực đo và mô phỏng tại trạm Xẻo Rô đạt 20‰ và tại trạm Rạch Giá đạt 18‰.
• Khoảng cách truyền mặn sâu kỷ lục trên các trục sông chính: Trên sông Cái Lớn, ranh mặn 4‰ trung bình nhiều năm xâm nhập sâu 45–50 km, riêng mùa khô năm 2016 lấn sâu 65–70 km sang tỉnh Hậu Giang (sâu hơn trung bình 5–10 km). Trên sông Cái Bé, ranh mặn 4‰ vào sâu 25–30 km. Trên kênh Rạch Giá – Long Xuyên, ranh mặn 4‰ xâm nhập từ 13–15 km ở năm trung bình lên mức 30–35 km ở năm hạn cực đoan.
• Tác động hai mặt từ hệ thống công trình kiểm soát mặn: Việc vận hành 29 cống ngăn mặn tại vùng Tứ giác Long Xuyên đã ngọt hóa triệt để diện tích nội đồng, nhưng đồng thời làm giảm dung tích trữ lũ và dồn áp lực truyền mặn sang các trục sông chưa có cống kiểm soát ở phía Nam như sông Cái Lớn.

Thảo luận kết quả

Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình MIKE 11 được minh chứng sinh động thông qua các đồ thị đường cong quá trình mực nước và nồng độ mặn tại 8 trạm kiểm định (Châu Đốc, Tân Châu, Cần Thơ, Tân Hiệp, Vị Thanh, Xẻo Rô, Rạch Giá, An Ninh). Đường tính toán bám sát đường thực đo với hệ số tương quan Nash-Sutcliffe đạt trên 0,85, khẳng định độ tin cậy của bộ thông số nhám đáy và hệ số khuếch tán.

Bảng tổng hợp các kịch bản tính toán (KB1A, KB1B đến KB4) mô tả rõ sự biến thiên nồng độ mặn dọc theo chiều dài sông giữa các thời kỳ triều cường và triều kém. Do đặc tính nhật triều biển Tây, quá trình biến đổi nồng độ mặn tại một mặt cắt diễn ra theo chu kỳ ngày với 1 đỉnh và 1 chân mặn, trễ pha so với đỉnh triều từ 1 đến 2 giờ. Kết hợp với lượng bốc hơi mặt nước mùa khô tại Rạch Giá lên tới 1.149,5 mm/năm và lượng mưa mùa khô chỉ chiếm 8% tổng lượng mưa năm, áp lực thiếu hụt dòng chảy ngọt càng đẩy nhanh tốc độ mặn hóa nguồn nước mặt.

Đề xuất và khuyến nghị

• Xây dựng và nâng cấp hệ thống công trình kiểm soát mặn: Đẩy nhanh tiến độ thi công cụm cống kiểm soát nguồn nước Cái Lớn – Cái Bé; hoàn thiện quy trình đóng mở tự động cho 35 cống ven biển Tây tại các huyện Kiên Lương, Hòn Đất, Rạch Giá, An Biên và An Minh nhằm giảm 30% diện tích bị nhiễm mặn trong giai đoạn 2020–2025.
• Tái cơ cấu mùa vụ và chuyển đổi mô hình canh tác: Điều chỉnh lịch thời vụ trên 395.453 ha đất lúa toàn tỉnh để thu hoạch trước tháng 3; nhân rộng mô hình thích ứng thông minh 1 vụ lúa – 1 vụ tôm (hiện đạt 153.888 ha năm 2017) tại vùng U Minh Thượng và duy trì 169 cánh đồng lớn sản xuất lúa chất lượng cao theo tiêu chuẩn VietGAP.
• Bảo đảm an ninh nguồn nước sinh hoạt đô thị: Nâng cấp dung tích hồ chứa nước Rạch Giá vượt mức thiết kế 500.000 m3 hiện tại; lắp đặt trạm bơm dã chiến lấy nước ngọt tự động trên kênh Rạch Giá – Long Xuyên khi nồng độ mặn dưới ngưỡng cho phép 0,25‰, chấm dứt tình trạng cắt nước sinh hoạt cho 44.256 hộ dân trong các đợt hạn mặn kéo dài.
• Thiết lập mạng lưới quan trắc tự động và cảnh báo sớm: Sở Nông nghiệp & PTNT phối hợp cùng Đài KTTV Kiên Giang lắp đặt 15 trạm đo mặn tự động truyền dữ liệu theo thời gian thực (real-time), ứng dụng mô hình MIKE 11 để phát bản tin dự báo xâm nhập mặn trước 5–7 ngày cho các địa phương ven biển.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Cơ quan quản lý nhà nước về nông nghiệp và tài nguyên nước: Sở Nông nghiệp & PTNT, Sở Tài nguyên & Môi trường các tỉnh Kiên Giang, An Giang, Hậu Giang có thể sử dụng các bản đồ kịch bản xâm nhập mặn làm cơ sở điều hành mạng lưới thủy lợi và xây dựng kế hoạch ứng phó thiên tai cấp tỉnh.
• Kỹ sư tư vấn thiết kế và quản lý công trình thủy lợi: Ứng dụng trực tiếp bộ thông số thủy lực, hệ số khuếch tán mặn và mặt cắt hình học sông kênh để tính toán thiết kế cống ngăn mặn, âu thuyền và trạm bơm tiêu thoát lũ.
• Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học: Tham khảo phương pháp thiết lập điều kiện biên phức tạp, kỹ thuật hiệu chỉnh mô-đun MIKE 11 HD-AD và kinh nghiệm xử lý chuỗi số liệu thủy văn vùng chịu ảnh hưởng triều hỗn hợp.
• Các doanh nghiệp và hợp tác xã nông – thủy sản: Nắm bắt quy luật diễn biến mặn theo từng tháng (cao điểm tháng 3–4) và vị trí ranh mặn 4‰ để lập kế hoạch lấy nước, trữ ngọt và lựa chọn con giống nuôi trồng phù hợp.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao tháng 3 và tháng 4 hàng năm lại là thời điểm mặn xâm nhập sâu nhất tại Kiên Giang?
Trong giai đoạn này, dòng chảy thượng nguồn sông Mê Kông về hạ lưu đạt mức thấp nhất (lưu lượng tại Châu Đốc chỉ khoảng 200–330 m3/s), kết hợp với bức xạ nhiệt cao làm lượng bốc hơi tăng vọt và gió Tây Nam thổi mạnh đẩy triều biển Tây dâng cao, đưa nước mặn lấn sâu vào nội đồng.

Ranh giới độ mặn 4‰ có ý nghĩa kỹ thuật như thế nào trong sản xuất nông nghiệp?
Nồng độ mặn 4‰ là ngưỡng giới hạn gây ngộ độc và làm chết phần lớn các giống lúa ngọt cùng cây ăn trái truyền thống. Khi mặn 4‰ xâm nhập sâu 65–70 km trên sông Cái Lớn vào mùa khô 2016, toàn bộ hệ thống tưới tiêu dọc tuyến bị tê liệt, gây thiệt hại hơn 4.772 ha thủy sản và lúa màu.

Mô hình MIKE 11 giải quyết bài toán thủy lực và xâm nhập mặn tại Kiên Giang ra sao?
MIKE 11 tích hợp mô-đun HD giải hệ phương trình Saint-Venant để tính toán mực nước – lưu lượng và mô-đun AD giải phương trình tải – khuếch tán chất. Nhờ thuật toán sai phân ẩn 6 điểm Abbott, mô hình mô phỏng ổn định mạng lưới hơn 2.054 km kênh rạch chịu ảnh hưởng của chế độ nhật triều biển Tây.

Nước biển dâng tác động như thế nào đến nguy cơ ngập mặn tại tỉnh Kiên Giang?
Theo tính toán của Bộ Tài nguyên và Môi trường, với kịch bản nước biển dâng 100 cm, có tới 76,90% diện tích tự nhiên của Kiên Giang đứng trước nguy cơ ngập chìm. Mực nước biển dâng cao làm tăng áp lực thủy triều, đẩy ranh mặn vào sâu thêm từ 5 đến 10 km so với hiện trạng.

Những giải pháp phi công trình nào giúp nông dân Kiên Giang thích ứng hiệu quả với hạn mặn?
Các giải pháp phi công trình hiệu quả gồm: chuyển đổi diện tích đất lúa bấp bênh sang mô hình tôm – lúa trên 153.888 ha, bố trí thời vụ né đỉnh mặn tháng 3–4, gieo cấy giống lúa chịu mặn trên 169 cánh đồng lớn và theo dõi bản tin quan trắc mặn trực tuyến để chủ động tích trữ nước ngọt.

Kết luận

• Xây dựng thành công bộ công cụ mô hình toán thủy lực và truyền mặn một chiều MIKE 11 HD-AD với độ chính xác cao (hệ số tương quan Nash-Sutcliffe đạt trên 0,85) cho hệ thống sông chính tỉnh Kiên Giang.
• Xác định rõ quy luật xâm nhập mặn với đỉnh mặn từ 18‰ đến 20‰ tập trung vào tháng 3–4 và ranh mặn 4‰ có khả năng lấn sâu tới 65–70 km trên sông Cái Lớn trong các mùa khô cực đoan.
• Cung cấp bức tranh toàn diện về tác động kiểm soát mặn của hệ thống 35 cống hiện hữu và làm rõ sự phân hóa xâm nhập mặn trên 4 vùng địa hình sinh thái của tỉnh.
• Đề xuất đồng bộ các nhóm giải pháp công trình và phi công trình phục vụ tái cơ cấu nông nghiệp trên 395.453 ha đất canh tác và bảo đảm nguồn nước sinh hoạt cho hơn 44.000 hộ dân đô thị.
• Kế hoạch nghiên cứu tiếp theo giai đoạn 2020–2025 cần hướng tới việc kết nối mô hình MIKE 11 với mô hình 2 chiều (MIKE 21) cho các vùng bãi triều ven biển và tích hợp mạng lưới quan trắc mặn tự động thời gian thực. Các nhà quản lý và nhà nghiên cứu quan tâm có thể khai thác bộ dữ liệu mô phỏng chi tiết trong luận văn để ứng dụng vào công tác quy hoạch tài nguyên nước thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về tỉnh Kiên Giang 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.1 Vị trí địa lý Kiên Giang nằm trong vùng Đồng bằng sông Cửu Long, có đặc thù riêng biệt vừa có đồng bằng, có núi, có biển và có đảo. Tổng diện tích tự nhiên là 6.346,13 km2, bằng 1,90% diện tích cả nước và 15,78% diện tích vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Chiều dài lớn nhất theo hướng Đông Nam – Tây Bắc khoảng 120 km, chiều rộng lớn nhất theo hướng Đông – Đông Tây khoảng 60 km. Kiên Giang nằm trong khoảng tọa độ địa lý: từ 101030’ đến 105032’ kinh độ Đông và từ 9023’ đến 10032’ vĩ độ Bắc (Hình 1).

- Phía Đông Bắc giáp các tỉnh: An Giang, Cần Thơ và Hậu Giang. - Phía Nam giáp tỉnh Cà Mau và tỉnh Bạc Liêu. - Phía Tây Nam giáp vịnh Thái Lan nơi có hơn 200 km bờ biển và các đảo. - Phía Bắc giáp Campuchia với đường biên giới dài 56,8 km.

- Phần đất liền của Kiên Giang có chiều dài bờ biển hơn 200 km với hơn 100 cửa sông, kênh rạch thoát nước ra biển. Ranh giới biển của Kiên Giang giáp với các nước Campuchia, Thái Lan và Malayxia. Kiên Giang có 15 đơn vị hành chính cấp huyện, gồm 2 thành phố: Rạch Giá và Hà Tiên và 13 huyện (huyện Kiên Lương, Giang Thành, Hòn Đất, Tân Hiệp, Châu Thành, Giồng Riềng, Gò Quao, An Biên, An Vịnh, Vĩnh Thuận, U Minh Thượng, Phú Quốc, Kiên Hải), trong đó có 2 huyện đảo: Phú Quốc và Kiên Hải với hơn 140 hòn đảo lớn nhỏ nằm xa đất liền.2 Địa hình, địa mạo Kiên Giang có địa hình đa dạng bao gồm bờ biển dài, nhiều sông núi và hải đảo. Địa hình phần đất liền tương đối bằng phẳng (trừ một số vùng có núi cao ở khu vực TGLX) có hướng thấp dần từ Đông Bắc (độ cao trung bình 0,8 – 1,2 m) xuống Tây Nam (độ cao trung bình 0,2 – 0,4 m).

Đặc điểm địa hình này cùng với chế độ thủy triều biển Tây chi phối rất lớn đến khả năng tiêu úng vào mùa mưa và diễn biến mặn của khu vực vào các tháng mùa khô. Có thể chia tỉnh Kiên Giang thành 4 vùng 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] địa hình, địa mạo khác nhau: Vùng Biển và Hải đảo, Vùng Tứ giác Long Xuyên, Vùng Tây sông Hậu, vùng U Minh Thượng (Hình 2). Hình 1: Bản đồ hành chính tỉnh Kiên Giang 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Hình 2: Sơ đồ phân chia địa hình tỉnh Kiên Giang a. Vùng Tứ giác Long Xuyên Vùng Tứ giác Long Xuyên có diện tích tự nhiên khoảng 244.230 ha bao gồm các đơn vị hành chính: Thành phố Hà Tiên, các huyện Hòn Đất, Kiên Lương và một phần huyện Tân Hiệp, Châu Thành.

Vùng Tứ giác Long Xuyên tiếp giáp với biên giới Campuchia và vịnh Thái Lan. Địa hình có hướng dốc từ Tây Bắc sang Đông Nam, cao độ biến đổi từ 0,2 – 1,2 m, nơi cao nhất là dãi đất tiếp giáp Campuchia có độ cao 0,8 – 1,2 m, nơi thấp nhất là vùng từ phía Tây Rạch Giá – Hà Tiên có độ cao biến đổi từ 0,2 – 0,7 m. Ven biển Rạch Giá – Hà Tiên có rải rác các đồi núi thấp cặp với Quốc lộ 80 tạo nên 1 bờ viền ngăn nước. Vùng Tây Sông Hậu Vùng Tây sông Hậu có diện tích tự nhiên khoảng 144.900 ha gồm các đơn vị hành chính: huyện Giồng Riềng, Gò Quao, một phần huyện Tân Hiệp, Châu Thành 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] và thành phố Rạch Giá.

Đặc điểm địa hình có hướng dốc dần từ Đông Bắc sang Tây Nam, độ cao biến đổi từ 0,2 – 0,8 m, nơi cao nhất là vùng phía Đông Tân Hiệp có độ cao từ 0,7 – 0,9 m, nơi thấp nhất là ven sông Cái Lớn và Cái Bé có độ cao từ 0,2 – 0,4 m. Vùng U Minh Thượng Diện tích tự nhiên khoảng 181.829 ha, gồm các huyện An Biên, An Minh, Vĩnh Thuận và U Minh Thượng. Địa hình nghiêng dần về phía Tây, độ cao biến đổi từ 0,1 – 1,1 m, nơi cao nhất gần trung tâm vườn Quốc gia U Minh Thượng, nơi thấp nhất là vùng ven sông Cái Lớn có độ cao từ 0,1 – 0,4 m. Vùng này được giới hạn bởi sông Cái Lớn và tỉnh Cà Mau.

Vùng Biển và Hải đảo Diện tích tự nhiên khoảng 63.174 ha, bao gồm 2 huyện Kiên Hải, Phú Quốc và một số đảo thuộc huyện Kiên Lương. Địa hình chủ yếu là đồi núi thấp, một số đảo lớn có xen kẽ các đồng bằng nhỏ hẹp có phân bậc. Độ dốc trung bình từ 15 – 200 m, có nơi trên 200 m, nơi cao nhất là 600 m, thấp nhất là 20 m. Đặc điểm của vùng này chủ yếu là những hòn đảo nhỏ nên địa hình ở đây mang đặc thù riêng của nó; ở phần giữa đảo thường cao nhất và thoải đều dần 4 phía; riêng đảo Phú Quốc thì địa hình có phức tạp hơn và bị chia cắt bởi các sông, rạch; nơi có địa hình cao nhất là phía Bắc đảo và thấp dần về phía Nam đảo.2 Chế độ khí hậu 1.1 Nhiệt độ Nam Bộ nói chung và tỉnh Kiên Giang nói riêng có nền nhiệt độ cao nhất ở nước ta, nhiệt độ trung bình năm tại Rạch Giá là 27,6oC.

Biên độ năm của nhiệt độ vào khoảng 2 – 3,5oC, ở Kiên Giang không hình thành mùa nhiệt, tuy có chịu ảnh hưởng phần nào của gió mùa đông bắc, nhưng ngay cả tháng giêng là tháng có nhiệt độ thấp nhất trong năm cũng có nhiệt độ trung bình là 25,7oC. Trong năm, tháng 4,5 có nhiệt độ trung bình cao nhất tại Rạch Giá là 29,0oC. 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Bảng 1: Số liệu nhiệt độ Trung bình tháng trạm Rạch Giá từ 1990-2017 Đơn vị đo:0C Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TB Rạch Giá 25.6 1 Nguồn: Đài Khí tượng thủy văn tỉnh Kiên Giang Hình 3: Biểu đồ các yếu tố khí tượng trạm Rạch Giá giai đoạn 1980-2017 1.2 Nắng Tổng số giờ nắng trong năm ở Kiên Giang bình quân từ 2.720 giờ cả trên đất liền cũng như ngoài hải đảo. Phân bố theo thời gian về nắng có liên quan mật thiết với mùa mưa.

Vào mùa mưa có số giờ nắng bình quân trong năm là 1.285 giờ, giảm đáng kể so với mùa khô là 1. Tháng 4 có số giờ nắng nhiều nhất là 292 giờ. Tháng 8 có số giờ nắng ít nhất là 178 giờ [2].3 Lượng bốc hơi Lượng bốc hơi trung bình năm ở các khu vực khoảng 1. Ở Rạch Giá lượng bốc hơi là 1.149,5 mm; ở Phú Quốc lên đến 1.

Lượng bốc hơi thông thường liên quan mật thiết với nhiệt độ, nắng, mưa, ẩm …. Lượng bốc hơi thấp nhất xảy ra ở tháng 10: Rạch Giá trung bình là 71,6 mm; Phú Quốc trung bình là 80,8 mm [2]. 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.4 Độ ẩm không khí Độ ẩm tương đối trung bình năm ở trạm khí tượng Rạch Giá là 82%. Độ ẩm phân hóa theo mùa, độ ẩm tương đối trung bình trong các tháng mùa khô chỉ đạt mức 76 – 80%, còn trong các tháng mùa mưa lên tới 83 – 88%.

Tháng có độ ẩm trung bình lớn nhất thường là những tháng giữa mùa mưa (từ tháng 7 đến tháng 9) [2].5 Mưa Là một tỉnh thuộc đồng bằng Nam Bộ, khí hậu ở Kiên Giang mang đầy đủ tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa, một năm được chia ra làm hai mùa rõ rệt: - Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11. - Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Lượng mưa trung bình năm các huyện phần đất liền Kiên Giang dao động từ khoảng 1700-2400 mm. Bảng 2: Lượng mưa Trung bình tại các trạm tỉnh Kiên Giang từ 1990-2017 Đơn vị: mm Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm Hà Tiên 22.5 Riềng An Biên 11.5 Nguồn: Đài Khí tượng Thủy văn tỉnh Kiên Giang Lượng mưa phân bố không đều theo thời gian.

Lượng mưa giảm dần từ Đông sang Tây. Mùa mưa, lượng mưa chiếm từ 78% đến 98%, trung bình 92% tổng lượng mưa trong năm. Các tháng mùa mưa có lượng mưa tháng trung bình từ 212 mm đến 389 mm. Trong mùa mưa, tuy có lượng mưa lớn nhưng cũng có thời kỳ mưa ít hoặc không mưa kéo dài từ 7 – 15 ngày gây hạn cho cây trồng trong tháng 6 hoặc tháng 7, 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] mặt khác có năm, mùa mưa đến sớm, nhưng cũng có năm mùa mưa đến muộn vào cuối tháng 5.

Mùa khô, lượng mưa chỉ từ 2% đến 22%, trung bình 8% tổng lượng mưa trong năm. Các tháng mùa khô có lượng mưa tháng trung bình từ 14 mm đến 98 mm [2].6 Gió Chế độ gió ở Kiên Giang được đặc trưng bởi sự luân phiên tác dộng của các hệ thống hoàn lưu gió mùa nên khá ổn định. Mùa Đông hướng gió thịnh hành là Đông Bắc hoặc Bắc Đông Bắc, còn mùa hè hướng gió thịnh hành là gió Tây Nam hoặc Nam Tây Nam. Tuy nhiên trong từng thời gian nhất định, tuỳ theo mức độ ảnh hưởng của các hệ thống mà hướng gió có thể thay đổi ít nhiều so với hướng gió nói trên.

Trong thời kỳ chuyển tiếp từ đông sang hè hướng gió có thể là Đông, Đông Nam hoặc Đông Đông Nam, từ mùa hè sang đông đối với miền Tây Nam Bộ không thấy sự quay gió từ từ mà nó đột ngột chuyển sang những hướng chính, thịnh hành của mùa Đông (Hình 4)[2]. Hướng gió tháng 2/2016 Hướng gió tháng 3 năm 2016 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Hướng gió tháng 4 năm 2016 Hướng gió tháng 5 năm 2016 Nguồn: Đài Khí tượng Thủy văn tỉnh Kiên Giang. Hình 4: Biểu đồ hoa gió 10 phút trạm Rạch Giá các tháng mùa khô 2016 Đánh giá chung Kiên Giang thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa nhiều; có nền nhiệt cao, không phân hóa theo mùa. Khí hậu ở Kiên Giang có những thuận lợi cơ bản mà các tỉnh khác ở phía bắc không có được như không có rét, ít có bão đổ bộ trực tiếp, ánh sáng và nhiệt lượng dồi dào nên rất thuận lợi cho nhiều loại cây trồng và gia súc sinh trưởng, phát triển quanh năm.

Điều khó khăn chủ yếu là sự biến động thất thường trong chế độ mưa thường gây trở ngại lớn cho sản xuất và đời sống.