Nghiên cứu dòng chảy kiệt sông Mã và giải pháp khai thác bền vững

BẢN CAM KẾT

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH VẼ

PHẦN MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu

1.2. Các nghiên cứu ngoài nước có liên quan đến đề tài

1.3. Các nghiên cứu trong nước có liên quan đến đề tài

1.4. Tổng quan về vùng nghiên cứu

1.4.1. Đặc điểm tự nhiên vùng nghiên cứu

1.4.2. Đặc điểm chế độ thủy văn

1.4.3. Đặc điểm dân sinh kinh tế xã hội

1.4.4. Đặc điểm giao thông trong vùng nghiên cứu

1.5. Hiện trạng công trình thủy lợi trên hệ thống sông Mã

1.5.1. Hệ thống đê điều và chỉ tiêu chống lũ cho lưu vực sông Mã

1.5.2. Hệ thống công trình hồ đập, cầu cống

1.5.3. Hệ thống các trạm bơm tưới

1.5.4. Hệ thống các trạm bơm tiêu

2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY KIỆT VÙNG NGHIÊN CỨU

2.1. Giới thiệu về mô hình thủy lực Mike 11

2.2. Thiết lập mô hình thủy lực dòng chảy kiệt cho lưu vực sông Mã

2.2.1. Sơ đồ tính toán thủy lực hệ thống sông Mã

2.2.2. Mô phỏng năm thực tế cho hệ thống hiện trạng

2.2.3. Kiểm định mô hình thủy lực cho lưu vực sông Mã

2.2.4. Đánh giá và lựa chọn bộ thông số mô hình thủy lực

2.3. Xây dựng các kịch bản tính toán cho bài toán kiệt

2.3.1. Tần suất tính toán

2.3.2. Các kịch bản tính toán cho bài toán kiệt

2.4. Xác định các điều kiện biên thủy văn phục vụ bài toán thủy lực

2.4.1. Xác định nhu cầu nước hiện tại và năm 2030

2.4.2. Xác định nhu cầu nước tổng hợp trong mùa kiệt cho hiện trạng

2.4.3. Tính toán cân bằng nước

2.4.4. Xác định hiện trạng dòng chảy kiệt P = 85%

2.4.5. Xác định mô hình biên triều ứng với tần suất thiết kế

2.4.5.1. Chế độ triều, mực nước triều

2.4.5.2. Xác định mô hình triều ứng với tần suất P = 85%

2.4.6. Tính toán thủy lực theo kịch bản hiện trạng và năm 2030 bằng mô hình thủy lực Mike 11

2.4.6.1. Tính toán thủy lực theo kịch bản hiện trạng với tần suất 85%

2.4.6.2. Tính toán thủy lực theo kịch bản năm 2030 ứng với tần suất 85%

3. CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KHAI THÁC, SỬ DỤNG HIỆU QUẢ DÒNG CHẢY KIỆT PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP VÀ THỦY SẢN

3.1. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp công trình khai thác sử dụng hiệu quả dòng chảy kiệt

3.2. Nghiên cứu đề xuất giải pháp phi công trình khai thác sử dụng hiệu quả dòng chảy kiệt

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về dòng chảy kiệt sông Mã

Dòng chảy kiệt sông Mã là một vấn đề nghiêm trọng, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng. Sông Mã, với diện tích lưu vực lớn, chịu ảnh hưởng nặng nề từ sự phân bố không đều của lượng mưa và dòng chảy. Quản lý tài nguyên nước hiệu quả là yếu tố then chốt để đảm bảo sự phát triển bền vững của khu vực. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá tác động của dòng chảy kiệt và đề xuất các giải pháp khai thác bền vững.

1.1. Đặc điểm tự nhiên và thủy văn

Sông Mã có đặc điểm thủy văn phức tạp, với 77% lượng dòng chảy tập trung vào mùa lũ và chỉ 27% vào mùa khô. Bảo vệ môi trường và bảo tồn sinh thái là những thách thức lớn, đặc biệt trong bối cảnh nước mặn xâm nhập sâu vào nội địa. Các nghiên cứu quốc tế, như tại lưu vực Murray Darling (Úc), đã chỉ ra tầm quan trọng của việc quy hoạch sử dụng nước và quản lý môi trường độc lập.

1.2. Tác động của dòng chảy kiệt

Tác động của dòng chảy kiệt đối với nông nghiệp, thủy sản và sinh kế người dân là rất lớn. Nghiên cứu tại sông Colorado (Mỹ) cho thấy, khi dòng chảy giảm xuống dưới 0.5 m3/s, việc tưới tiêu trở nên khó khăn và hệ sinh thái thủy sinh bị đe dọa. Đánh giá tác động môi trường và đề xuất giải pháp công trình, phi công trình là cần thiết để giảm thiểu các tác động tiêu cực.

II. Phương pháp nghiên cứu và mô hình tính toán

Nghiên cứu sử dụng mô hình thủy lực Mike 11 để tính toán dòng chảy kiệt trên sông Mã. Mô hình này đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới, như tại Ấn Độ và Đan Mạch, cho kết quả chính xác và hiệu quả. Khai thác nước và quy hoạch sử dụng nước là hai yếu tố chính được phân tích trong nghiên cứu này.

2.1. Ứng dụng mô hình Mike 11

Mô hình Mike 11 được sử dụng để mô phỏng dòng chảy kiệt và đánh giá hiện trạng sử dụng nước. Kết quả cho thấy, việc quản lý và vận hành hệ thống thủy lợi hiện tại chưa hiệu quả, dẫn đến tổn thất nước lớn. Phát triển bền vững đòi hỏi sự kết hợp giữa công trình và phi công trình, như cải thiện hệ thống kênh và nâng cao nhận thức cộng đồng.

2.2. Kịch bản tính toán

Các kịch bản tính toán được xây dựng dựa trên tần suất dòng chảy kiệt P = 85%. Kết quả cho thấy, nhu cầu nước tưới và sinh hoạt sẽ tăng đáng kể vào năm 2030. Quản lý tài nguyên nước hiệu quả cần được thực hiện thông qua việc phân bổ nguồn nước hợp lý và giảm thiểu tổn thất trong hệ thống kênh.

III. Giải pháp khai thác bền vững

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp khai thác bền vững nhằm đảm bảo nguồn nước cho nông nghiệp và thủy sản. Bảo vệ môi trường và bảo tồn sinh thái là những yếu tố không thể thiếu trong các giải pháp này.

3.1. Giải pháp công trình

Các giải pháp công trình bao gồm xây dựng hồ chứa, cải tạo hệ thống kênh và nâng cấp trạm bơm. Khai thác nước hiệu quả đòi hỏi sự kết hợp giữa công nghệ hiện đại và quản lý chặt chẽ. Nghiên cứu cũng đề xuất việc sử dụng các mô hình toán để tối ưu hóa quy trình vận hành công trình.

3.2. Giải pháp phi công trình

Các giải pháp phi công trình tập trung vào nâng cao nhận thức cộng đồng, quản lý nhu cầu sử dụng nước và thúc đẩy các hoạt động bảo vệ môi trường. Phát triển bền vững đòi hỏi sự tham gia tích cực của các bên liên quan, từ chính quyền địa phương đến người dân.

Luận Văn Thạc Sĩ: Nghiên Cứu Dòng Chảy Kiệt Sông Mã Và Giải Pháp Khai Thác Hợp Lý