Nghiên cứu mô hình thủy động lực 2 chiều xâm nhập mặn tại sông Tiền và sông Hậu

Luận văn thạc sĩ trình bày mô hình thủy động lực 2 chiều, nghiên cứu xâm nhập mặn tại sông Tiền và sông Hậu, đồng bằng sông Cửu Long.

• Tác giả: Nguyễn Thị Thu
• Người hướng dẫn: TS. Bùi Quốc Lập
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Khoa Học Môi Trường
• Đề tài: Mô Phỏng Xâm Nhập Mặn Tại Sông Tiền Và Sông Hậu Trong Đồng Bằng Sông Cửu Long
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XÂM NHẬP MẶN VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan xâm nhập mặn ở các vùng châu thổ lớn và Việt Nam
• 1.2. Khái niệm về xâm nhập mặn
• 1.3. Tổng quan xâm nhập mặn trên thế giới
• 1.4. Tổng quan xâm nhập mặn tại Việt Nam
• 1.5. Tổng quan xâm nhập mặn tại đồng bằng sông Cửu Long
• 1.6. Hiện trạng xâm nhập mặn ở vùng ĐBSCL
• 1.7. Ảnh hưởng của xâm nhập mặn ở vùng ĐBSCL
• 1.7.1. Ảnh hưởng của mặn đến các hoạt động trồng trọt, nuôi trồng thủy hải sản
• 1.7.2. Ảnh hưởng của hạn mặn đến các hoạt động dân sinh, kinh tế, xã hội
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT LẬP MÔ HÌNH MÔ PHỎNG XÂM NHẬP MẶN
• 2.1. Phân tích lựa chọn mô hình toán
• 2.2. Một số mô hình mô phỏng xâm nhập mặn trên thế giới
• 2.3. Một số mô hình mô phỏng xâm nhập mặn ở Việt Nam
• 2.4. Lựa chọn mô hình sử dụng
• 2.5. Giới thiệu mô hình toán
• 2.5.1. Giới thiệu về module thủy động lực
• 2.5.2. Giới thiệu về module lan truyền mặn
• 2.5.3. Chi tiết giới định giới sai số
• 2.6. Xây dựng mô hình tính toán
• 2.7. Thiết lập mô hình mô phỏng thủy động lực
• 2.7.1. Kết quả mô phỏng thủy động lực
• 2.8. Thiết lập mô hình mô phỏng lan truyền và xâm nhập mặn
• 2.8.1. Kết quả mô phỏng xâm nhập mặn
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG MẶN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU
• 3.1. Kết quả mô phỏng lan truyền mặn theo không gian trong vùng nghiên cứu
• 3.2. Xác định kịch bản mô phỏng lan truyền và xâm nhập mặn có xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu
• 3.3. Mô phỏng xâm nhập mặn theo các kịch bản
• 3.3.1. Kết quả mô phỏng theo các kịch bản biến đổi khí hậu
• 3.3.2. So sánh kết quả mô phỏng xâm nhập mặn với các nghiên cứu trước
• 3.4. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu thích ứng
• 3.4.1. Giải pháp phi công trình
• 3.4.2. Giải pháp công trình
• PHỤ LỤC: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG PHÂN BỐ VẬN TỐC THEO HƯỚNG DÒNG CHẢY
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về xâm nhập mặn tại sông Tiền và sông Hậu

Xâm nhập mặn là hiện tượng nước mặn xâm nhập vào các vùng nước ngọt, đặc biệt tại các cửa sông như sông Tiền và sông Hậu trong đồng bằng sông Cửu Long. Hiện tượng này đã trở thành một vấn đề nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sinh thái, nông nghiệp, và quản lý nước trong khu vực. Theo nghiên cứu, độ mặn tại các khu vực này đã gia tăng đáng kể, với độ mặn lớn nhất ghi nhận lên tới 16,5 g/l tại sông Hậu. Tình trạng này không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp mà còn đe dọa đến đời sống dân sinh. Việc mô phỏng xâm nhập mặn là cần thiết để đưa ra các giải pháp ứng phó hiệu quả.

1.1 Tình hình xâm nhập mặn hiện tại

Tình hình xâm nhập mặn tại đồng bằng sông Cửu Long đã trở nên nghiêm trọng hơn trong những năm gần đây do tác động của biến đổi khí hậu và biến đổi khí hậu. Nghiên cứu cho thấy, vào mùa khô, nước biển xâm nhập sâu vào nội địa, làm tăng độ mặn trong nước sông. Đặc biệt, các khu vực gần cửa sông như sông Tiền và sông Hậu đã ghi nhận sự gia tăng độ mặn đáng kể, ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp và nguồn nước sinh hoạt. Việc nghiên cứu và mô phỏng tình hình xâm nhập mặn là rất cần thiết để có thể đưa ra các kịch bản ứng phó kịp thời.

II. Phương pháp nghiên cứu và mô hình mô phỏng

Để nghiên cứu hiện tượng xâm nhập mặn, luận văn đã áp dụng phương pháp mô phỏng thủy động lực 2 chiều với mô hình MIKE21. Mô hình này cho phép mô phỏng quá trình lan truyền mặn và xâm nhập mặn theo các kịch bản khác nhau. Dữ liệu được thu thập từ các trạm thủy văn trong khu vực, bao gồm các thông số về độ mặn, lưu lượng nước và các yếu tố khí tượng. Việc thiết lập mô hình không chỉ giúp đánh giá chính xác tình hình xâm nhập mặn mà còn hỗ trợ trong việc dự báo tình hình trong tương lai, nhất là trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

2.1 Thiết lập mô hình

Mô hình MIKE21 được sử dụng để mô phỏng xâm nhập mặn tại sông Tiền và sông Hậu. Các thông số đầu vào bao gồm dữ liệu về độ mặn, lưu lượng nước, và các yếu tố khí tượng. Mô hình này cho phép phân tích sự biến động của độ mặn theo thời gian và không gian, từ đó đưa ra các kịch bản dự báo cho các năm 2025, 2030, 2040 và 2050. Kết quả từ mô phỏng sẽ giúp các nhà quản lý có cái nhìn tổng quát về tình hình xâm nhập mặn và đưa ra các biện pháp ứng phó kịp thời.

III. Kết quả mô phỏng và đánh giá tác động

Kết quả mô phỏng cho thấy, xâm nhập mặn tại sông Tiền và sông Hậu có xu hướng gia tăng theo thời gian, đặc biệt là trong các kịch bản biến đổi khí hậu. Độ mặn cao nhất có thể đạt tới 20 g/l vào năm 2050 nếu không có các biện pháp can thiệp. Điều này sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là các loại cây trồng nhạy cảm với độ mặn. Ngoài ra, xâm nhập mặn còn tác động đến hệ sinh thái và nguồn nước sinh hoạt của người dân trong khu vực. Việc đánh giá tác động của xâm nhập mặn là rất cần thiết để có thể đưa ra các giải pháp giảm thiểu hiệu quả.

3.1 Đánh giá tác động đến nông nghiệp

Xâm nhập mặn gây ra nhiều thiệt hại cho sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là tại đồng bằng sông Cửu Long. Các loại cây trồng như lúa, rau màu đều bị ảnh hưởng nghiêm trọng khi độ mặn trong đất tăng cao. Nghiên cứu cho thấy, độ mặn trên 4 g/l đã bắt đầu ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng của cây lúa. Do đó, cần có các biện pháp thích ứng như cải tạo giống cây trồng, điều chỉnh lịch thời vụ và sử dụng các biện pháp tưới tiêu hợp lý để giảm thiểu tác động của xâm nhập mặn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng đất rộng lớn chiếm khoảng 12% diện tích đất nông nghiệp của Việt Nam, đóng góp 50% sản lượng lúa, 65% sản lượng nuôi trồng thủy sản và 70% các loại trái cây của cả nước. Tuy nhiên, vùng này đang chịu ảnh hưởng nghiêm trọng của xâm nhập mặn, đặc biệt trong các năm hạn hán như 2015-2016 và 2019-2020. Độ mặn tại các cửa sông Tiền và sông Hậu đã tăng lên đáng kể, với phạm vi xâm nhập mặn sâu hơn từ 10 đến 25 km so với trung bình nhiều năm. Xâm nhập mặn gây thiệt hại lớn cho sản xuất nông nghiệp, ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt và kinh tế xã hội của hàng triệu người dân trong vùng.

Mục tiêu nghiên cứu là ứng dụng mô hình thủy động lực hai chiều MIKE 21 để mô phỏng quá trình xâm nhập mặn tại hai nhánh sông Tiền và sông Hậu, dự báo diễn biến xâm nhập mặn theo các kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng đến năm 2050, từ đó đề xuất các giải pháp giảm thiểu tác động xâm nhập mặn. Phạm vi nghiên cứu tập trung trên hệ thống sông Tiền và sông Hậu trong khu vực ĐBSCL, từ trạm Tân Châu, Châu Đốc đến các cửa sông ra biển.

Nghiên cứu có ý nghĩa khoa học trong việc làm rõ cơ chế xâm nhập mặn dưới tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng, đồng thời có ý nghĩa thực tiễn trong quản lý tài nguyên nước, phát triển nông nghiệp bền vững và bảo vệ môi trường tại vùng ĐBSCL.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình thủy động lực học hai chiều, bao gồm:

• Hệ phương trình Saint-Venant hai chiều: Mô tả sự bảo toàn khối lượng và động lượng của dòng chảy trong vùng nghiên cứu, bao gồm các thành phần vận tốc theo hai phương ngang và dọc, chiều sâu dòng chảy, hệ số ma sát đáy Manning và các lực tác động như Coriolis, vận tốc gió.

• Phương trình lan truyền mặn (Advection-Dispersion): Mô phỏng sự vận chuyển và khuếch tán của độ mặn trong môi trường nước dưới tác động của dòng chảy và các quá trình khuếch tán, dựa trên định luật bảo toàn khối lượng.

• Khái niệm xâm nhập mặn: Hiện tượng nước biển có nồng độ muối cao xâm nhập vào vùng nước ngọt, ảnh hưởng đến đất đai, nguồn nước và sinh hoạt.

Các khái niệm chính bao gồm: độ mặn (g/l hoặc phần nghìn), phạm vi xâm nhập mặn (km), biến đổi khí hậu, nước biển dâng, mô hình thủy động lực học, và mô hình lan truyền mặn.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Sử dụng dữ liệu thủy văn, khí tượng từ các trạm thủy văn cấp I và III thuộc Đài Khí tượng Thủy văn Nam Bộ, bao gồm các trạm Mỹ Tho, Hòa Bình, Vàm Kênh, Tân Châu, Châu Đốc, Vàm Nao, Mỹ Thuận, Bình Đại, Bến Trại, An Thuận, Cần Thơ, Đại Ngãi. Dữ liệu địa hình lòng sông được lấy từ Ủy ban sông Mê Công.

• Phương pháp phân tích: Áp dụng phương pháp phân tích thống kê để đánh giá tính đồng nhất của chuỗi số liệu trước khi đưa vào mô hình. Sử dụng GIS để xử lý dữ liệu địa hình, xây dựng bản đồ phân vùng xâm nhập mặn.

• Mô hình toán: Ứng dụng mô hình MIKE 21 với hai module chính là thủy động lực (MIKE 21 FM) và lan truyền mặn (MIKE 21 AD). Mô hình giải hệ phương trình Saint-Venant hai chiều bằng phương pháp thể tích hữu hạn (FVM) trên lưới tam giác không đều.

• Cỡ mẫu và timeline: Mô hình được hiệu chỉnh và kiểm định dựa trên dữ liệu thực đo năm 2015 và 2016, hai năm có hạn hán và xâm nhập mặn nghiêm trọng nhất trong giai đoạn gần đây. Các kịch bản dự báo được xây dựng cho các năm 2030, 2040 và 2050.

• Chỉ tiêu đánh giá sai số: Sử dụng các chỉ tiêu RMSE, MAE, hệ số tương quan (R), hệ số Nash-Sutcliffe (NASH) và hệ số thiên lệch (BIAS) để đánh giá độ chính xác của mô hình so với số liệu thực đo.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Diễn biến xâm nhập mặn năm 2015-2016: Độ mặn tại các cửa sông Tiền và Hậu tăng cao hơn trung bình nhiều năm từ 1,5 đến 8,2 g/l. Phạm vi xâm nhập mặn sâu nhất đạt 90-93 km tại sông Vàm Cỏ, 45-65 km tại các cửa sông Tiền và 50-60 km tại các cửa sông Hậu, vượt mức trung bình nhiều năm từ 10 đến 25 km.

2. Dự báo xâm nhập mặn đến năm 2050: Theo các kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng, phạm vi xâm nhập mặn có thể tăng thêm 10-15 km, với độ mặn vượt ngưỡng 4 g/l ảnh hưởng đến khoảng 30.000 ha diện tích nông nghiệp, đặc biệt là vùng trồng lúa và nuôi trồng thủy sản.

3. Ảnh hưởng đến sản xuất và dân sinh: Hạn hán và xâm nhập mặn năm 2019-2020 đã làm khoảng 100.000 ha cây ăn trái bị thiệt hại, ước tính khoảng 96.000 hộ dân bị thiếu nước sinh hoạt nghiêm trọng. Thiệt hại kinh tế ước tính vượt 8.000 tỷ đồng, cao hơn đợt hạn hán 2015-2016.

4. Hiệu quả mô hình MIKE 21: Mô hình mô phỏng thủy động lực và lan truyền mặn hai chiều cho kết quả phù hợp với số liệu thực đo, sai số RMSE dưới 6% đối với mực nước và độ mặn, cho phép dự báo chính xác diễn biến xâm nhập mặn theo các kịch bản biến đổi khí hậu.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của xâm nhập mặn sâu là sự suy giảm lưu lượng nước ngọt từ thượng nguồn do khai thác nước và biến đổi khí hậu, kết hợp với nước biển dâng làm tăng mực nước biển và cường độ thủy triều. So với các nghiên cứu trước đây, kết quả mô phỏng cho thấy phạm vi xâm nhập mặn có xu hướng gia tăng nhanh hơn, đặc biệt trong các năm hạn hán nghiêm trọng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ đường đẳng mặn theo thời gian và bản đồ phân bố độ mặn tại các vị trí trạm thủy văn, giúp minh họa rõ ràng sự thay đổi phạm vi và cường độ xâm nhập mặn. So sánh với các nghiên cứu quốc tế tại các đồng bằng sông lớn như sông Nile hay sông Châu Giang, mô hình hai chiều MIKE 21 cho phép mô phỏng chi tiết hơn các biến động thủy động lực phức tạp trong hệ thống sông đa nhánh như ĐBSCL.

Ý nghĩa của kết quả nghiên cứu không chỉ giúp dự báo chính xác tình hình xâm nhập mặn mà còn cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng các giải pháp quản lý tài nguyên nước và phát triển nông nghiệp thích ứng với biến đổi khí hậu.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng hệ thống cống ngăn mặn thông minh: Triển khai các công trình thủy lợi có khả năng điều tiết nước ngọt và ngăn chặn xâm nhập mặn tại các cửa sông chính, nhằm giảm phạm vi xâm nhập mặn trong mùa khô. Thời gian thực hiện trong 5 năm tới, do các cơ quan quản lý thủy lợi và địa phương chủ trì.

2. Tăng cường trữ nước ngọt mùa mưa: Phát triển các hồ chứa, kênh mương để trữ nước ngọt trong mùa mưa, kéo dài thời gian cung cấp nước ngọt cho sản xuất và sinh hoạt trong mùa khô. Mục tiêu tăng dung tích trữ nước lên khoảng 20% trong 3-5 năm.

3. Áp dụng mô hình canh tác thích ứng mặn: Khuyến khích chuyển đổi cơ cấu cây trồng sang các giống chịu mặn, phát triển nuôi trồng thủy sản thích ứng với điều kiện nước lợ, giảm thiểu thiệt hại do xâm nhập mặn. Thời gian triển khai từ 1-3 năm, phối hợp giữa ngành nông nghiệp và các tổ chức nghiên cứu.

4. Nâng cao năng lực dự báo và cảnh báo sớm: Hoàn thiện hệ thống mô hình thủy động lực và xâm nhập mặn, kết hợp GIS và công nghệ thông tin để cung cấp dự báo chính xác, cảnh báo sớm cho người dân và các cơ quan quản lý. Thời gian hoàn thiện trong 2 năm, do các viện nghiên cứu và cơ quan khí tượng thủy văn thực hiện.

5. Tuyên truyền và nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, tập huấn về tác động của xâm nhập mặn và các biện pháp phòng chống, giúp người dân chủ động ứng phó. Thực hiện liên tục, phối hợp với các tổ chức xã hội và chính quyền địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách: Sử dụng kết quả mô phỏng và dự báo để xây dựng các chính sách quản lý tài nguyên nước, phát triển nông nghiệp bền vững và ứng phó biến đổi khí hậu tại ĐBSCL.

2. Các nhà nghiên cứu và học viên cao học: Tham khảo phương pháp mô hình thủy động lực hai chiều MIKE 21, kỹ thuật phân tích dữ liệu thủy văn và khí tượng, cũng như các kịch bản biến đổi khí hậu trong nghiên cứu môi trường và tài nguyên nước.

3. Người dân và cộng đồng nông nghiệp vùng ĐBSCL: Hiểu rõ tác động của xâm nhập mặn đến sản xuất và sinh hoạt, từ đó áp dụng các giải pháp canh tác thích ứng và bảo vệ nguồn nước.

4. Các tổ chức phi chính phủ và doanh nghiệp phát triển bền vững: Áp dụng kết quả nghiên cứu để thiết kế các dự án hỗ trợ cộng đồng, phát triển nông nghiệp thích ứng và bảo vệ môi trường tại vùng ĐBSCL.

Câu hỏi thường gặp

1. Xâm nhập mặn là gì và tại sao nó lại nghiêm trọng ở ĐBSCL?
   Xâm nhập mặn là hiện tượng nước biển có nồng độ muối cao xâm nhập vào vùng nước ngọt, làm ảnh hưởng đến đất đai và nguồn nước. Ở ĐBSCL, do vị trí địa lý thấp trũng, lưu lượng nước ngọt giảm và nước biển dâng, xâm nhập mặn trở nên nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt.

2. Mô hình MIKE 21 có ưu điểm gì trong nghiên cứu xâm nhập mặn?
   MIKE 21 là mô hình thủy động lực hai chiều, cho phép mô phỏng chi tiết dòng chảy và sự lan truyền độ mặn trong hệ thống sông phức tạp như ĐBSCL. Mô hình này có độ chính xác cao, linh hoạt và được kiểm định với dữ liệu thực tế.

3. Các kịch bản biến đổi khí hậu ảnh hưởng thế nào đến xâm nhập mặn?
   Biến đổi khí hậu làm tăng mực nước biển và thay đổi chế độ dòng chảy thượng nguồn, dẫn đến xâm nhập mặn sâu hơn và sớm hơn trong mùa khô, gây thiệt hại lớn cho nông nghiệp và nguồn nước sinh hoạt.

4. Giải pháp nào hiệu quả nhất để giảm thiểu xâm nhập mặn?
   Kết hợp các giải pháp công trình như xây dựng cống ngăn mặn, tăng cường trữ nước ngọt, áp dụng mô hình canh tác thích ứng mặn và nâng cao năng lực dự báo, cảnh báo sớm là cách tiếp cận toàn diện và hiệu quả nhất.

5. Làm thế nào để người dân vùng ĐBSCL ứng phó với xâm nhập mặn?
   Người dân cần được trang bị kiến thức về tác động của xâm nhập mặn, áp dụng các giống cây trồng chịu mặn, sử dụng nước hợp lý và tham gia các chương trình đào tạo, tập huấn do chính quyền và các tổ chức hỗ trợ.

Kết luận

• Luận văn đã ứng dụng thành công mô hình thủy động lực hai chiều MIKE 21 để mô phỏng và dự báo xâm nhập mặn tại hai nhánh sông Tiền và sông Hậu, vùng ĐBSCL.
• Kết quả mô phỏng cho thấy xâm nhập mặn có xu hướng gia tăng về phạm vi và cường độ dưới tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng đến năm 2050.
• Xâm nhập mặn gây thiệt hại nghiêm trọng cho sản xuất nông nghiệp, nguồn nước sinh hoạt và đời sống người dân trong vùng.
• Đề xuất các giải pháp tổng hợp bao gồm công trình thủy lợi, trữ nước, canh tác thích ứng và nâng cao năng lực dự báo nhằm giảm thiểu tác động xâm nhập mặn.
• Khuyến nghị các cơ quan quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng cùng phối hợp triển khai các biện pháp thích ứng bền vững, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng mô hình và cập nhật dữ liệu để nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên nước tại ĐBSCL.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ nguồn nước và phát triển bền vững vùng Đồng bằng sông Cửu Long là cần thiết cho tương lai của hàng triệu người dân và nền kinh tế quốc gia.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NG TRUONG ĐẠI HỌC THUY LỢI NGUYÊN THỊ THU LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2021 BO GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO. BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRUONG ĐẠI HỌC THUY LỢI NGUYEN THỊ THU UNG DUNG MÔ HÌNH THỦY DONG LỰC 2 CHIEU MO PHONG XAM NHAP MAN TAI SONG TIEN VA SONG HẬU THUỘC DONG BANG SONG CUU LO! “Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 8440301 NGƯỜI HƯỚNG DAN KHOA HỌC: _ 1.TS Bùi Quốc Lập. HÀ NỘI, NĂM 2021 LỜI CAM DOAN “Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Đề tài nghiên cứu không trùng lặp với bất ky dé tài luận văn nào trước đây.

Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn li trung thực, không sao chép từ bắt ky một nguồn nào và đưới bắt kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nêu có) đã được. thực hiện tích dẫn và ghi nguồn tà liệu tham khảo đúng quy định. “Tác giả luận van Nguyễn Thị Thu LỜI CẢM ƠN “Trước hết, học viên xin trân trọng cảm ơn PGS.

Phạm Văn Chiến ~ Khoa Kỹ thuật tải nguyên nước và PGS.TS Bùi Quốc Lập Khoa Hóa và Môi trường, Trường Đại học Thuỷ lợi đã tận tình hướng dn, định hướng và tạo điều kiện cho em hoàn thành luận van này, Em xin chân thành cảm ơn các thy, sô Khoa Hóa và Môi trường, Khoa Kỹ thuật tải nguyên nước, phòng Dao tạo Dại học và Sau đại học, Trường Dại học Thuỷ lợi đã động viên, khích lệvà đồng gop các ý KiẾn quý bu cho em rong việc soạn thảo, hướng dẫn các thủ tục để em hoàn thành luận văn thuận lợi nhất. “Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn, do thời gian và kiến thức còn hạn ch nên không thể tránh khỏi những thiểu sót. Em rất mong nhận được sự đồng gop ý kiến, chỉ bảo tận tình của quý thầy, cô và các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội ngày tháng năm2021 “Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thu LỜI CAM DOAN.

ii MỤC LỤC : ii DANH MỤC BANG. DANH MỤC CHỮ VIET TAT. vị DANH MỤC HÌNH. vii MỞ DAU.

TONG QUAN VE XÂM NHẬP MAN VÀ KHU VUC NGHIEN CUU 5 1.1 Tổng quan xâm nhập mặn ở các vùng châu thổ lớn và Việt Nam 5 1.1 Khấi niệm về xâm nhập mặn 5 1.2 Tổng quan xâm nhập mặn trên thé giới 5 1.3 Tổng quan xâm nhập mặn tai Việt Nam.14 Tổng quan xâm nhập mặn tai đồng bằng sông Cứu Long 10 1.2 Tong quan về ving BBCSL 3 121 Viwidialy 3 1.22 Djahinb-dja mạo 14 1.23 Thổnhưỡng dit dai 16 1.24 Đặc điểm thời iếtkhíhậu 16 1.25 Đặc điểm thủy van tải nguyên nước 19 1. Hiện ang xâm nhập mặn ở vùng ĐBSCL 2 1.4 Ảnh hưởng của xâm nhập mặn ở vùng ĐBSCL 24 1.1 Ảnh hưởng của mặn đến các hoại động trồng trot, nuôi tring thủy hai sản.24 142 Anh hưởng của hạn mặn đến các hoạt động dân sinh, kinh tế, xã hội. _ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT LẬP MÔ HÌNH MÔ PHÒNG XÂM NHẬP MAN 28 2.1 Phântích lựa chọn mô hình toán 28 2.1 Một số môhình mô phỏng xâm nhập mặn tên thé giới 28 2.2 Một số mô hình mô phỏng xâm nhập mặn ở Việt Nam 31 2.13 Lua chon môhình sử dụng 32 22 Giới thiệu môhình toán 33 iti 2.1 Giớithiệuvề module thiy động lực 3 2.2 Giithigu về module lan Huyền mặn 35 23° Clie chi tigu dinh gid sai sé 38 2⁄4 Xây dmg môhình tinh toán 3 2. Thiết lập mô hình mô phỏng thủy động lực 39 24.2 Kế quả mô phóng thay động lực 4 24.3 Thiếtlập mô hình mô phỏng lan truyền và xâm nhập mặn 5ã 244 Kế quả mô phông xâm nhập mặn 37 CHƯƠNG 3.

KÉT QUA MÔ PHONG MAN VÀ DE XUẤT CAC BIEN PHAP GIAM THIEU.1 Kết qui mô phỏng lan truyền mặn theo không gian trong vùng nghiên cứu .ˆ Xáeđịnhkịchbànmôphònglantruyền và xâm nhập mặn có xét đến ảnh hướng của BĐKH 6 3. Môphỏng xâm nhập min theo các kịch bản n 3.1 Kết qui mô phông theo các kịch bản BĐKH, n 3.2 So nh kết quả mô phỏng xâm nhập mặn với các nghiên ei di trước. Đồ nuit ce gi php giảm thiểu thích ứng 16 34.1 Giảipháp phi cdg tinh 79 3.42 —_ Giảipháp công trình 3 KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ. „89 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

92 PHU LUC: KET QUA MÔ PHONG PHAN BO VẬN TOC THEO HƯỚNG DONG CHAY „99 DANH MỤC BẰNG Buing 1-1: Nhigt độ không khí trung bình (°C) [31] Is Baing 1.2: Tong lượng mưu trung bình (nm) [31] Is Baing 2.1: Bảng thẳng ke vj tr các biên thượng và hạ hưu trong vùng tỉnh toán.2: Bảng ting hợp các chỉ tiêu sai số cho mực nước tại một s vị trí 45 tảng 2.3: Bảng ting hop các chi tiêu sai số bhi kiểm định véin = 0.035 52 Baing 24: Bảng thẳng ke vj tr các biên thượng và hạ hưu trong vùng tính toán.1: Các chỉ tiêu sai số cho hiệu chink thẳng số module lan truyén man ứng với hệ số khuyếch tan K= 300 m2/s 58 tảng 3.2: Các ch iêu sai sd cho kiểm định mô hình lam truyền mãn 2 Bảng 3.3: Kế quả mô phỏng chidu đầi đoạn sông dai nhắt với ning độ man 4g1 trong ‘mia Ahi năm (láng 4) 2015 và 2016 47 tảng 3-4: Kés quả mo phỏng chigu dài xâm nhập mãn của nhóm tắc gid Viện khoa hoe Thủy lợi miễn Nam [40] 58 Bang 2.5: Mực nước biển dâng theo kích bản RCP4.Š khu vực Mai Kê Gà ~ Cà Mau72 Bảng 2.6: Các kịch bản mô phỏng 72 tảng 3 5: Diễn bién xâm nhập mẫn mia lhö qua các năm.6: Diện tích xâm nhập mẫn từng nam tang so với năm 2015 (%) 75 tảng 3.7: Khả năng nuôi một số loài thủy sin theo ving nhiễu man [45] [46].8: Bảng tong hợp các giai đoạn triển khai các cong dé xuất tai các tỉnh [44] 84 DANH MỤC CHỮ VIET TAT STT Từviếttất Nội dung BDCM Ban đảo Cả Mau ĐBSCL Đồng bằng sông Cứu Long DIM Đồng Tháp Mười HSH Hữu sông Hậu NTTS Nhôi trồng thuỷ sản SXXNN Sản xuất nông nghiệp TBNN Trung bình nhiều năm. TGHT Tứ giác Hà Tiên TGLX Tứ giác Long Xuyên XNM: Xam nhập mặn DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Khu vực nghiên cứu và vị tí các trạm thủy văn 1 Hình 1.2: Dạng tru biển Đông 2 Hình 1.3: Dạng triéu biển Tay 22 "Hình 1.4: Độ mặn lớn nhất đầu thing 32016 so với cùng kỳ năm 2015 ving của sông Cửu Long [32].1: Lưới tin toán 37 "Hình 2.1: Giới hạn vùng tính toán trong mô hình 39 "Hình 2.2: Bia hình vàng tính toán 40 "Hình 3.3: Lưới dụng tính toán 4 "Hình 3.4: Đường quá trình mực nước thực do tại trạm Vàm No.8: Đường quá trình mực nước thực do tại trạm Mỹ Thuận 43 "Hình 2.6: Đường quá trình mục nước thực do tại trạm Cần Thơ.11: Mực nước tính toán và thực do tại tram Vàm Nao 45 "Hình 2.12: Mục nước tính toán và thực đo tại tram Cần Thơ.13: Mục nước tính toán và thực đo tại tram Mỹ Thuận 46 "Hình 3.4: Đường qué trình lu lượng ngày tại tram thủy vn Châu Đắc 48 "Hình 2.8: Đường quá trình ưu lượng ngày ta tram thủy vấn Tân Châu.6: Đường quá trình mực nước tại ram Vm Kênh 49 "Hình 2.7: Đường quá trình mực nước tại trạm Bink Đại 50 "Hình 2.8: Đường quá trình mục nước tại trạm An Thuận 50 "Hình 2.9: Đường quá trình mực nước tại trạm Bên Tri.10: Đường quá trình mực nước tại tram Mỹ Thanh SI "Hình 2.14: Mục nước tính toán va thực do tại tram Vàm Nao 53 Hinh 2.15: Mực nước tính toán và thực do tại tram Mỹ Thuận.16: Mực nước tính toán và thực do tại trạm Cần Thơ.17:Giá trị đo man tram Bình Đại năm 2015.18:Gid tị đo mãn tram Bến Trai năm 2015 55 Hình 2.19:Gid trị do mặn tram An Định năm 2015 56 Hình 2.20:Gid trị đo man tram Bình Đại năm 2016. 56 Hình 221:Giá trị do man tram Bên Trai năm 2016.22:Gid trị do mặn tram An Định năm 2016 5 Hinh 3.1: Độ mặn tính toán và thực đo tại tram Hoà Binh 59 Hình 3.2: Độ mặn tính toán và thực do tai tram Đại Ngai 60 Hình 3.3: Độ mặn tính toán và thực do tai tram Hoà Bình 61 Hinh 3.4: Độ mặn tính toán và thực do tai tram Đại Ngai 61 Hinh 3.5: Độ mặn tại thời điễm Sh ngày 19/3/2016 “ Hinh 3.6: Độ mặn tại thời điễn 7h ngày 19/3/2016 65 Hinh 3.7: Độ mặn tại thời điểm 9h ngày 19/3/2016 65 Hinh 3.8: Độ mặn tại thời điểm 13h ngày 17/4/2016 66 Hinh 3.9: Độ mặn tại thời điểm 15h ngày 17/4/2016 66 Hinh 3.10: Độ mãn tai thời điểm 19h ngày 17/4/2016 07 Hình 2.23: Xu thé biến đổi mực nước biển từ số lệ vệ tình trên Biển Đông [42]).71 Hinh 311: Kế quả mô phỏng XNM theo các kịch bản PRCA 5Š 73 Hình 3.12: Diễn biến xâm nhập mặn màa Khô 2015-2016 [31] 2 Hình 3.13: Các đường đẳng mãn trong tháng khô hạn nhất (tháng 4, bên trái) và tháng bắt đầu mùa mưa (thing 6, bên phải) mô phỏng nam 2050 với mực nước biển dâng 30cm [44].14: Dự báo xâm nhập mặn tại ĐBSCL năm 2050 so Hinh 3.15: KẾ hoạch xây dựng các của cổng cho đến năm 2050[44). Trường vận tắc hướng dọc (thành phẫn tu) tại thời điểm Sh ngày 19/3/2016 99 Hinh 0.2: Trường vận tốc hướng dọc (thành phẩn w) tại thỏi điềm 7h ngày 19/3/2016 100 Hình 0.

Trường vận tắc hướng dọc (thành phan w) tại thỏi điểm 9h ngày 19/3/2016 100 Hình 0.4: Trường vận tắc hướng dọc (thành phan w) tại thỏi điểm 1h ngày 17/4/2016 101 Hinh 0.5: Trưởng vận tốc hướng doc (thành phản u) tai thời điền 3h ngày 17/4/2016 101 Hình 0.6: Trường vận tốc hướng dọc (thành phẩn w) tại thỏi điềm 7h ngày 174472016 102 Hinh 0.7 Trưởng vận tắc hưởng ngang (thành phan 9) tại thời điểm Sh ngày 19/3/2016 103 Hình 0.8 Trường vận tắc hưởng ngang hành phn v) tại thôi điển 2h ngày 19/3/2016 103 Hinh 0.9 Trường vn tb hưởng ngn (hành pin v) 10 hồi dé 9h ngày 19/3/2016 104 "Hình 0.10: Trường vận tốc hưởng ngang (thank phn v) ai tới điền Thngay 1742016 104 "Hình 011: Trường vận tốc hưởng ngang (hành phn v) ai tới điền 3h ngày 17442016 105 "Hình 0.12: Trường vận tốc hưởng ngang (hành phn v) ại tới điền 7hngày 1742016 105 MỞ DAU 1. Tính cấp thiết của để tài Đồng bing sông Cứu Long (ĐBSCL) là vùng đất rộng lớn chiếm 12% diện ch, 19% cá nước, mạng lưới ông, kênh, rạch dày đặc; có lợi thể về phát trên nông nghiệp, công nghiệp thực phim, du lịch, năng lượng ti ạo;là trung tâm sản xuất nông nghiệp lớn nhất của Việt Nam: đóng góp 50% sản lượng lúa, 65% sản lượng nuôi trồng thủy.