Giới thiệu dự án

Huyện Tiên Lãng là địa bàn đồng bằng duyên hải phía Nam thành phố Hải Phòng với tổng diện tích tự nhiên 19.520,57 ha (trong đó đất nông nghiệp chiếm 13.009,69 ha) và quy mô dân số đạt 160.669 người (năm 2022). Được bao bọc bởi hệ thống sông lớn gồm sông Thái Bình, sông Văn Úc, sông Mía, sông Mới và tiếp giáp Biển Đông với 21,5 km bờ đê biển, Tiên Lãng sở hữu nguồn tài nguyên nước mặt phong phú nhưng phân bố không đều theo không gian và thời gian. Mùa khô kéo dài từ tháng XI đến tháng IV năm sau chỉ chiếm 25% tổng lượng mưa năm, gây ra hiện tượng khan hiếm nước ngọt cục bộ.

+-------------------------------------------------------------------------+
|                BỐI CẢNH ÁP LỰC TÀI NGUYÊN NƯỚC TIÊN LÃNG                 |
+-------------------------------------------------------------------------+
|  Nguồn nước thô sông Thái Bình & Văn Úc  --->  Xâm nhập mặn mùa khô     |
|                                                (Độ mặn đạt 3,0 - 4,0‰)  |
|                                                           |             |
|  Nhu cầu dùng nước đa ngành tăng nhanh    <----------------+             |
|  - Nông nghiệp: 8.062 ha đất canh tác                                   |
|  - Dân sinh: 160.669 người (120 L/người/ngày)                           |
|  - Công nghiệp: 1.838,3 ha KCN/CCN                                      |
|                                                           |             |
|  20 Trạm nước sạch mini công nghệ cũ     --->  7.000+ hộ dân thiếu      |
|                                                nước sạch đạt chuẩn      |
+-------------------------------------------------------------------------+

Vấn đề cốt lõi của địa phương là sự xung đột gay gắt giữa nhu cầu khai thác phục vụ phát triển kinh tế - xã hội (nông nghiệp công nghệ cao, phát triển 1.838,3 ha khu/cụm công nghiệp và đô thị hóa) với hiện tượng xâm nhập mặn ngày càng khốc liệt. Trong mùa khô 2023 - 2024, độ mặn tại các cống đầu mối như cống Rỗ, cống Khuể tăng cao từ 3,0‰ đến 4,0‰, vượt xa ngưỡng cho phép tưới tiêu nông nghiệp và cấp nước sinh hoạt, khiến thời gian lấy nước qua cống theo triều bị co hẹp từ 8 - 10 giờ xuống chỉ còn 2 - 3 giờ/ngày. Bên cạnh đó, tài nguyên nước dưới đất có nguy cơ nhiễm mặn cao và bị hạn chế khai thác theo Quyết định Quy hoạch tài nguyên nước của UBND thành phố Hải Phòng, trong khi hơn 20 nhà máy nước mini công nghệ cũ không đảm bảo công suất và chất lượng, khiến hơn 7.000 hộ dân chưa tiếp cận được nguồn nước sạch đạt chuẩn.

Đề tài tốt nghiệp "Nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên nước phục vụ phát triển kinh tế, xã hội huyện Tiên Lãng, thành phố Hải Phòng" được thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu cụ thể:

  1. Đánh giá toàn diện hiện trạng tài nguyên nước mặt, nước dưới đất và hệ thống công trình thủy lợi (HTTL) trên địa bàn huyện Tiên Lãng.
  2. Ứng dụng các mô hình thủy văn - nông nghiệp chuẩn quốc tế để tính toán chính xác nhu cầu dùng nước cho các ngành kinh tế - xã hội với tần suất thiết kế $P = 85%$.
  3. Phân tích cân bằng cung - cầu nước trong điều kiện biến đổi khí hậu và xâm nhập mặn.
  4. Đề xuất hệ thống giải pháp công trình và phi công trình tối ưu hóa vận hành HTTL Tiên Lãng, bảo đảm an ninh nguồn nước bền vững đến năm 2030.

Phạm vi nghiên cứu tập trung trên toàn bộ địa bàn 20 xã và 01 thị trấn thuộc huyện Tiên Lãng, dựa trên chuỗi dữ liệu khí tượng thủy văn đo đạc liên tục 23 năm (2000 - 2022) từ trạm khí tượng Phù Liễn và trạm thủy văn Trung Trang trên sông Văn Úc.


Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Hệ thống thủy lợi huyện Tiên Lãng vận hành theo đặc thù thủy lợi vùng triều ven biển, chia tách thành hai khu vực độc lập qua sông Mới:

  • Vùng Bắc sông Mới (3 xã: Tiên Cường, Tự Cường, Đại Thắng): Lấy nước tự chảy từ sông Thái Bình qua cống Giang Khẩu ($B = 6\text{ m}$, đáy $-1,50\text{ m}$), tiêu thoát nước qua cống Đầm và 3 trạm bơm điện (Cẩm La, Giang Khẩu, Sinh Đan với tổng lưu lượng tiêu úng trên $55.000\text{ m}^3/\text{h}$).
  • Vùng Nam sông Mới (20 xã và thị trấn): Lấy nước qua cống Rỗ cũ ($B = 6\text{ m}$), cống Rỗ mới ($B = 24\text{ m}$), cống Trọi ($B = 7,2\text{ m}$) và hệ thống kênh trục I (dài 22,06 km), kênh trục II (dài 7,29 km) cùng 19 tuyến kênh cấp 1 (tổng chiều dài 92,44 km).
Tiêu chí so sánh Khai thác tự chảy qua cống triều Trạm bơm điện động lực Khai thác nước ngầm tầng nông
Cơ chế hoạt động Mở cống đón đỉnh triều khi sông có nước ngọt Bơm cơ giới cưỡng bức từ sông vào kênh Giếng khoan/giếng đào tầng chứa nước lỗ hổng
Chi phí năng lượng Rất thấp (tận dụng chênh lệch cột nước triều) Cao (tiêu thụ điện năng lớn cho trạm bơm) Trung bình (chi phí bơm phân tán)
Độ phụ thuộc độ mặn Rất cao (chỉ lấy khi $S < 1,0‰$) Cao (phụ thuộc chất lượng nguồn nước sông) Thấp trong ngắn hạn, nguy cơ nhiễm mặn cao dài hạn
Tính khả thi mở rộng Cao, cần nạo vét và nâng cấp tự động hóa cửa cống Trung bình, đòi hỏi đầu tư vốn thiết bị lớn Thấp, bị cấm cấp phép khai thác mới theo quy hoạch

Yêu cầu kỹ thuật quản lý nguồn nước theo ma trận MoSCoW:

  • Must have (Bắt buộc): Giám sát độ mặn thời gian thực tại cống đầu mối; đóng kín cống khi độ mặn vượt quá $1,0‰$; nạo vét khơi thông 19 tuyến kênh cấp 1.
  • Should have (Nên có): Hiện đại hóa quy trình đóng mở cống tự động theo mực nước triều trạm Trung Trang; kiên cố hóa mái kênh trục I và II để ngăn rò rỉ.
  • Could have (Có thể): Khôi phục trạm bơm xi phông Gò Công tiếp nguồn từ huyện Vĩnh Bảo công suất $8 \times 2.500\text{ m}^3/\text{h}$.
  • Won't have (Không làm): Không mở rộng cấp phép giếng khoan nước ngầm công nghiệp quy mô lớn để bảo vệ trữ lượng tầng chứa nước ngọt.

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc quản lý và điều tiết tài nguyên nước huyện Tiên Lãng được mô hình hóa theo chuỗi liên hoàn từ nguồn cấp tự nhiên đến các đối tượng sử dụng:

Technology Stack & Tiêu chuẩn tính toán ứng dụng:

  • CROPWAT 8.0 (FAO): Phần mềm tính toán nhu cầu bốc thoát hơi nước tiềm năng ($ET_o$) và mức tưới cây trồng chuẩn hóa.
  • FFC2008 v2.1: Phần mềm tính toán phân tích thống kê tần suất thủy văn theo phân phối Pearson III.
  • TCVN 13606:2023: Tiêu chuẩn quốc gia về cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình (áp dụng chỉ tiêu $120\text{ L/người/ngày}$ cho đô thị loại IV và $100\text{ L/người/ngày}$ cho khu vực nông thôn; công nghiệp lấy $20\text{ m}^3/\text{ha/ngày}$).
  • TCVN 4454:2012: Tiêu chuẩn cấp nước chăn nuôi (Trâu/bò: $70\text{ L/con/ngày}$, Lợn: $15\text{ L/con/ngày}$, Gia cầm: $2\text{ L/con/ngày}$).
  • TCVN 8641:2011: Tiêu chuẩn thiết kế thủy nông - Hệ số cây trồng $K_c$.

Methodology

Phương pháp nghiên cứu tích hợp phương pháp thống kê thủy văn, phương pháp cân bằng nước mặt Penman-Monteith và phương pháp giải tích không gian GIS:

  1. Thu thập và tiền xử lý dữ liệu: Chuỗi dữ liệu lượng mưa, bốc hơi, bức xạ mặt trời, độ ẩm, vận tốc gió giai đoạn 2000 - 2022 tại trạm Phù Liễn; đường cong quan hệ lưu lượng - mực nước triều tại trạm Trung Trang năm 2022 - 2023.
  2. Mô hình hóa chuỗi mưa thiết kế: Ứng dụng hàm phân phối xác suất P-III xử lý chuỗi mưa năm, xác lập đường tần suất với mức bảo đảm cấp nước tưới $P = 85%$ (lượng mưa năm thiết kế đạt $1.315,3\text{ mm}$) và tần suất mưa tiêu úng $P = 10%$.
  3. Quản lý rủi ro thủy văn: Xây dựng kịch bản ứng phó khi sông Văn Úc và Thái Bình bị xâm nhập mặn dài ngày thông qua cơ chế tích nước nội đồng tối đa vào các kỳ triều cường nước ngọt trước khi xuất hiện mặn.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình tính toán nhu cầu nước cho các đối tượng dùng nước được thực thi qua các thuật toán cân bằng nước chuẩn hóa:

  1. Phương trình nhu cầu nước mặt ruộng ($R_q$): $$R_q = ET_{crop} + Perc + L_{prep} \quad (\text{mm/ngày})$$ Trong đó: $ET_{crop} = K_c \times ET_o$ (với $ET_o$ tính theo công thức FAO Penman-Monteith); $Perc$ là lượng tổn thất ngấm ($1,5 - 2,0\text{ mm/ngày}$ đối với đất thịt pha cát Tiên Lãng); $L_{prep}$ là lượng nước làm đất vụ Đông Xuân và vụ Mùa ($100 - 120\text{ mm}$).

  2. Lượng mưa hiệu quả ($P_{eff}$) theo tiêu chuẩn USDA Soil Conservation Service: $$P_{eff} = \begin{cases} \dfrac{P \times (125 - 0,2 \times P)}{125} & \text{với } P \le \dfrac{250}{3}\text{ mm} \ \dfrac{125}{3} + 0,1 \times P & \text{với } P > \dfrac{250}{3}\text{ mm} \end{cases}$$

  3. Nhu cầu tưới thuần tại mặt ruộng ($IR_{Req}$): $$IR_{Req} = R_q - P_{eff} \quad (\text{mm/ngày})$$

Đoạn mã Python dưới đây mô phỏng thuật toán tính toán lượng mưa hiệu quả USDA và nhu cầu tưới cây trồng ứng dụng trong đề tài:

import numpy as np

def calculate_usda_effective_rainfall(rainfall_mm: float) -> float:
    """
    Tính lượng mưa hiệu quả theo tiêu chuẩn USDA Soil Conservation Service
    """
    if rainfall_mm <= (250.0 / 3.0):
        peff = (rainfall_mm * (125.0 - 0.2 * rainfall_mm)) / 125.0
    else:
        peff = (125.0 / 3.0) + (0.1 * rainfall_mm)
    return max(0.0, float(peff))

def calculate_crop_irrigation_requirement(eto: float, kc: float, percolation: float, 
                                          land_prep: float, rainfall: float) -> dict:
    """
    Tính toán cân bằng nhu cầu nước mặt ruộng và nhu cầu tưới thuần
    """
    et_crop = eto * kc
    rq = et_crop + percolation + land_prep
    peff = calculate_usda_effective_rainfall(rainfall)
    ir_req = max(0.0, rq - peff)
    
    return {
        "ET_crop_mm": round(et_crop, 2),
        "Rq_total_mm": round(rq, 2),
        "Peff_mm": round(peff, 2),
        "IR_Req_mm": round(ir_req, 2)
    }

# Chạy thử nghiệm cho Lúa vụ Đông Xuân tại Tiên Lãng (Tháng 3: ETo=1.85 mm/ngày, P=79.6 mm, Kc=1.05)
res = calculate_crop_irrigation_requirement(eto=1.85, kc=1.05, percolation=1.5, land_prep=0.0, rainfall=79.6)
print(f"Kết quả tính toán vụ Đông Xuân: {res}")

Testing và validation

  • Chuỗi kiểm định khí tượng: Bốc hơi tiềm năng $ET_o$ tính toán dao động từ $1,59\text{ mm/ngày}$ (tháng I) đến đỉnh điểm $4,13\text{ mm/ngày}$ (tháng VI), tổng $ET_o$ cả năm đạt $34,31\text{ mm/ngày}$ tích lũy trung bình tháng.
  • Lượng mưa thiết kế $P = 85%$: Tổng lượng mưa năm thiết kế đạt $1.315,3\text{ mm}$, sau khi lọc qua công thức USDA thu được tổng lượng mưa hiệu quả $P_{eff} = 910,9\text{ mm}$ (tỷ lệ hữu dụng đạt $69,25%$).
  • Lưu lượng nguồn mặt tại trạm Trung Trang (sông Văn Úc): Năm 2023 đạt $18.950 \times 10^6\text{ m}^3$, mùa lũ lưu lượng đỉnh tháng VI đạt $1.210\text{ m}^3/\text{s}$, nhưng mùa cạn tháng IV giảm xuống chỉ còn $320\text{ m}^3/\text{s}$, khẳng định tính cần thiết của việc điều tiết trữ nước.
+-----------------------------------------------------------------------+
|          PHÂN BỐ LƯỢNG MƯA VÀ MƯA HIỆU QUẢ THIẾT KẾ (P = 85%)         |
+-----------------------------------------------------------------------+
|  Tháng | Mưa TK (mm) | Peff (mm) | Biểu đồ mưa hiệu quả               |
|--------|-------------|-----------|------------------------------------|
|   I    |     2.7     |    2.7    | [*]                                |
|   II   |     7.6     |    7.5    | [**]                               |
|  III   |    79.6     |   69.5    | [********************]             |
|   IV   |   207.7     |  138.7    | [*********************************]|
|   V    |   113.6     |   93.0    | [***********************]          |
|   VI   |    97.8     |   82.5    | [********************]             |
|  VII   |   227.6     |  144.7    | [*********************************]|
|  VIII  |   136.5     |  106.7    | [*************************]        |
|   IX   |   315.2     |  156.5    | [*********************************]|
|   X    |   103.5     |   86.4    | [*********************]            |
|   XI   |     4.0     |    4.0    | [*]                                |
|  XII   |    19.5     |   18.9    | [*****]                            |
|--------|-------------|-----------|------------------------------------|
|  Tổng  |  1315.3     |  910.9    | Tỷ lệ hữu dụng đạt 69.25%          |
+-----------------------------------------------------------------------+

Kết quả đạt được

Hệ thống số liệu cân bằng nước tổng hợp cho toàn huyện Tiên Lãng được xác lập chi tiết:

  1. Nhu cầu nước nông nghiệp: Đảm bảo cấp nước tưới cho $8.062\text{ ha}$ lúa 2 vụ (Đông Xuân và Mùa) cùng diện tích cây hoa màu vụ Đông với tổng mức tưới đạt đỉnh vào các tháng II, III và IV.
  2. Nhu cầu nước sinh hoạt: Dân số $160.669$ người tiêu thụ $16.320\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ ($14.707$ dân đô thị tiêu chuẩn $120\text{ L/người/ngày}$, $145.962$ dân nông thôn tiêu chuẩn $100\text{ L/người/ngày}$).
  3. Nhu cầu nước công nghiệp: 7 khu/cụm công nghiệp (Tiên Thanh $450\text{ ha}$, Vinh Quang $1.000\text{ ha}$, Tiên Cường 1-2-3 $127\text{ ha}$, Thị trấn Tiên Lãng $50\text{ ha}$, Đại Thắng $21,3\text{ ha}$) với tổng diện tích $1.838,3\text{ ha}$ đòi hỏi lưu lượng cấp ổn định $36.766\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
  4. Năng lực công trình đầu mối: Hệ thống cống Rỗ mới ($B = 24\text{ m}$), Rỗ cũ ($B = 6\text{ m}$), Trọi ($B = 7,2\text{ m}$) và Giang Khẩu ($B = 6\text{ m}$) hoàn toàn đáp ứng đủ lưu lượng cấp nước thô nếu được vận hành chính xác theo chu kỳ triều.

Đổi mới và đóng góp

Đề tài tạo ra bước đột phá về mặt phương pháp luận và kỹ thuật quản lý thủy nông tại vùng duyên hải Bắc Bộ thông qua việc số hóa quy trình tính toán cân bằng nước và xây dựng quy chế vận hành cống đầu mối thích ứng xâm nhập mặn.

Hạng mục so sánh Phương pháp định mức cũ Quy hoạch phân tán trước đây Giải pháp đề xuất của khóa luận
Công cụ tính toán Tra bảng hệ số kinh nghiệm thô Tính toán tĩnh trên bảng tính rời rạc Ứng dụng CROPWAT 8.0 & chuẩn FAO-56 Penman-Monteith
Tần suất thiết kế Tần suất cố định $P = 75%$ Không phân tách chi tiết tiểu lưu vực Tần suất tính toán an toàn cao $P = 85%$
Cơ chế vận hành cống Mở cống theo lịch cố định Phụ thuộc kinh nghiệm triều thủ công Điều tiết động theo diễn biến độ mặn thực tế và đỉnh triều
Hiệu quả sử dụng nước Thất thoát $30 - 35%$ qua kênh đất Xâm nhập mặn nội đồng 15 - 20% Nâng cao hiệu quả cấp nước $22%$, giảm thất thoát
  • Đóng góp kỹ thuật cốt lõi:
    • Lập bản đồ chi tiết 25 nguồn nước mặt nội tỉnh trên địa bàn huyện (20 nguồn thuộc sông liên tỉnh Thái Bình - Văn Úc, 05 nguồn sông nội tỉnh độc lập).
    • Định lượng chính xác tỷ lệ phân bố dòng chảy mùa lũ gấp 2 lần mùa cạn tại trạm Trung Trang, cung cấp cơ sở dữ liệu quan trắc cho Công ty TNHH MTV Khai thác CTTL Tiên Lãng.
    • Tối ưu hóa thời gian mở cống đầu mối, giúp giữ ngọt tối đa cho hệ thống kênh trục I và II mà không để mặn thâm nhập vào các trạm cấp nước sinh hoạt nông thôn.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản vận hành thực tế

  1. Vận hành mùa kiệt (Tháng XI - Tháng IV): Giám sát liên tục nồng độ muối tại cửa cống Rỗ và cống Giang Khẩu. Khi triều lên, chỉ mở cửa cống đón nước ngọt khi $S < 1,0‰$ (thường xuất hiện trước đỉnh triều 1 - 2 giờ tùy chu kỳ). Đóng chặt toàn bộ 60 cống dưới đê khi độ mặn ngoài sông vượt $1,5‰$.
  2. Khai thác cấp nước sinh hoạt & công nghiệp: Dẫn nước thô liên tục qua kênh trục I đến các bể lắng của các nhà máy nước mini xã Kiến Thiết, Tiên Thắng, Cấp Tiến; thay thế hoàn toàn nguồn nước ngầm tầng nông đang bị đe dọa ô nhiễm hữu cơ và nhiễm mặn.

Lộ trình đầu tư và khả thi kinh tế

  • Giai đoạn 1 (2024 - 2026):
    • Nạo vét hoàn thiện 10 tuyến kênh cấp 1 còn lại trong tổng số 19 tuyến (tổng chiều dài nạo vét khoảng $25\text{ km}$).
    • Kiên cố hóa mái kênh trục I đoạn qua khu dân cư thị trấn Tiên Lãng để ngăn chặn ô nhiễm rác thải và sạt lở.
  • Giai đoạn 2 (2027 - 2030):
    • Khôi phục trạm bơm xi phông Gò Công ($8\times 2.500\text{ m}^3/\text{h}$) đưa nước từ hệ thống thủy lợi Vĩnh Bảo sang tiếp nguồn khi độ mặn sông Thái Bình duy trì mức cao.
    • Lắp đặt trạm đo mặn và mực nước tự động SCADA tại 4 cống đầu mối chính (Rỗ Mới, Rỗ Cũ, Trọi, Giang Khẩu).
  • Phân tích hiệu quả kinh tế (ROI): Việc chủ động cấp nước ngọt giúp ổn định $8.062\text{ ha}$ lúa (năng suất 70,7 tạ/ha), bảo vệ hơn $2.000\text{ ha}$ nuôi trồng thủy sản nước lợ/ngọt đạt sản lượng trên 23.000 tấn/năm, đồng thời cắt giảm $100%$ chi phí xử lý mặn khẩn cấp cho các nhà máy nước sinh hoạt địa phương.

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật hiện tại:
    • Toàn bộ huyện Tiên Lãng chưa có trạm quan trắc tự động chuyên biệt cho tài nguyên nước dưới đất; số liệu chất lượng nước ngầm hiện phụ thuộc vào các giếng khoan đơn lẻ của người dân và doanh nghiệp.
    • Mô hình tính toán CROPWAT 8.0 sử dụng bộ số liệu cơ lý đất mặc định của FAO do thiếu số liệu thí nghiệm cơ lý thổ nhưỡng chi tiết tại từng cánh đồng.
  • Hướng phát triển đề xuất:
    • Xây dựng mô hình thủy lực 1D/2D (sử dụng bộ phần mềm MIKE 11 / MIKE 21 Hydraulic & Salinity Transport) để mô phỏng chính xác quá trình lan truyền mặn trên toàn bộ mạng lưới sông Thái Bình, Văn Úc và hệ thống kênh trục Tiên Lãng.
    • Tích hợp mạng lưới cảm biến IoT đo độ mặn và mực nước theo thời gian thực kết nối hệ thống điều khiển SCADA tự động đóng mở cửa van cống đầu mối.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Học viên ngành Môi trường/Thủy lợi: Nguồn tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp tính toán nhu cầu nước đa ngành, cân bằng nước theo chuẩn FAO và ứng dụng phần mềm chuyên ngành (CROPWAT, FFC).
  • Kỹ sư vận hành thủy nông (Công ty TNHH MTV KTCTTL Tiên Lãng): Bộ thông số kỹ thuật thực chứng về lưu lượng, khẩu độ cống ($B = 6 - 24\text{ m}$), kích thước kênh dẫn và quy trình vận hành đóng mở cống theo độ mặn triều.
  • Cơ quan quản lý nhà nước (UBND huyện Tiên Lãng, Sở TN&MT, Sở NN&PTNT Hải Phòng): Cơ sở khoa học vững chắc để quy hoạch phân vùng cấp nước, phê duyệt quy hoạch khu công nghiệp và bố trí ngân sách kiên cố hóa đê điều, kênh mương.
  • Người dân địa phương (160.669 nhân khẩu): Hưởng lợi trực tiếp từ việc cải thiện chất lượng nguồn nước thô cấp cho sinh hoạt, giảm thiểu rủi ro mất mùa do hạn mặn trong sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao khóa luận lại lựa chọn tần suất tính toán mưa thiết kế $P = 85%$ thay vì $P = 75%$ như các quy chuẩn cũ?
    Tần suất $P = 85%$ đại diện cho điều kiện thời tiết khô hạn khắc nghiệt hơn (85% số năm có lượng mưa lớn hơn hoặc bằng giá trị này). Việc nâng mức bảo đảm thiết kế lên $85%$ giúp hệ thống thủy lợi chủ động nguồn trữ nước an toàn trong bối cảnh biến đổi khí hậu và hiện tượng xâm nhập mặn diễn biến cực đoan tại vùng cửa sông ven biển.

  2. Giải pháp nào xử lý triệt để tình trạng nước sinh hoạt có màu vàng nhạt và dư lượng clo tại 20 nhà máy nước mini?
    Cần thực hiện đồng bộ 2 giải pháp: Về nguồn nước, duy trì thau đảo thường xuyên nước kênh trục I và II qua cống Rỗ Mới để giảm nồng độ hữu cơ và độ đục của nước thô; về công nghệ, đầu tư nâng cấp cụm xử lý keo tụ - lắng lọc và tự động hóa hệ thống châm hóa chất khử trùng tại các trạm cấp nước cấp xã.

  3. Làm thế nào để hệ thống kênh tưới tiêu kết hợp tại Tiên Lãng không bị bồi lắng với độ dốc đáy kênh rất nhỏ ($i = 10^{-4}$)?
    Do ảnh hưởng chế độ nhật triều, dòng chảy trong kênh đổi chiều liên tục. Giải pháp kỹ thuật là thực hiện nạo vét định kỳ theo chu kỳ 3 - 5 năm/lần cho 19 tuyến kênh cấp 1, kết hợp quy trình "thau chua rửa mặn - đẩy phù sa" bằng cách tận dụng chênh lệch mực nước đỉnh triều ngoài sông và đáy kênh khi triều rút.

  4. Kế hoạch thay thế nguồn nước ngầm bằng nước mặt có làm gia tăng chi phí vận hành cấp nước không?
    Không làm tăng chi phí dài hạn. Việc khai thác nước mặt tự chảy qua cống triều tiết kiệm tối đa điện năng bơm hút. Ngược lại, tiếp tục khai thác nước ngầm tầng nông có nguy cơ sụt lún địa tầng và chi phí xử lý sắt ($Fe$), mangan ($Mn$) và độ mặn trong nước ngầm tốn kém hơn nhiều so với xử lý nước mặt đạt chuẩn $B_1$.

  5. Giải pháp khôi phục trạm bơm xi phông Gò Công có tính khả thi kỹ thuật ra sao?
    Xi phông Gò Công nối từ hệ thống thủy lợi Vĩnh Bảo sang Tiên Lãng qua sông Thái Bình với công suất $8 \times 2.500\text{ m}^3/\text{h}$ (tương đương $5,6\text{ m}^3/\text{s}$). Việc sửa chữa đường ống xi phông vượt sông sẽ tạo tuyến cấp nước ngọt cứu nguy chiến lược cho vùng Nam sông Mới khi toàn bộ các cống trên sông Văn Úc và hạ lưu sông Thái Bình bị nhiễm mặn hoàn toàn.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp "Nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên nước phục vụ phát triển kinh tế, xã hội huyện Tiên Lãng, thành phố Hải Phòng" của sinh viên Bùi Văn Sang đã giải quyết thấu đáo bài toán quản lý tài nguyên nước tại một huyện trọng điểm ven biển Bắc Bộ. Thông qua việc phân tích chuỗi dữ liệu thủy văn 2000 - 2022 và ứng dụng các mô hình tính toán chuẩn hóa CROPWAT 8.0, FFC2008 theo tiêu chuẩn FAO-56 và TCVN 13606:2023, nghiên cứu đã định lượng hóa toàn diện cân bằng cung - cầu nước cho $19.520,57\text{ ha}$ đất tự nhiên và $160.669$ người dân địa phương.

Kết quả nghiên cứu khẳng định hệ thống công trình thủy lợi Tiên Lãng hoàn toàn đủ năng lực đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội đa mục tiêu nếu triển khai đồng bộ các giải pháp: vận hành cống đầu mối linh hoạt theo ngưỡng mặn $S < 1,0‰$, nạo vét 19 tuyến kênh cấp 1, kiên cố hóa hệ thống kênh trục chính và từng bước tự động hóa giám sát SCADA. Đây là cơ sở khoa học và thực tiễn vững chắc phục vụ công tác quản lý tài nguyên, quy hoạch hạ tầng nông nghiệp nông thôn mới kiểu mẫu và phát triển bền vững cho huyện Tiên Lãng trong tầm nhìn đến năm 2030.