Báo cáo tóm tắt đề tài - Nghiên cứu cơ sở khoa học, lựa chọn một số giải pháp công trình chủ yếu giải quyết bài toán cân bằng nước, thoát lũ và xâm nhập mặn ứng phó với biến đổi khí hậu vùng tứ giác Long Xuyên

NG ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC, LỰA CHỌN MỘT SỐ GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH CHỦ YẾU GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN CÂN BẰNG NƢỚC, THOÁT LŨ VÀ XÂM NHẬP MẶN ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÙNG TỨ GIÁC LONG XUYÊN Mã số đề tài: 2015.05.17 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI ThS. Trần Quang Hợp CƠ QUAN CHỦ TRÌ (KT. Thủ trưởng, Ký tên đóng dấu) PGS. TS. Phạm Quý Nhân HÀ NỘI, NĂM 2017 3 DANH MỤC VIẾT TẮT BĐKH Biển đổi khí hậu NBD Nước biển dâng BĐKH-NBD Biển đổi khí hậu và nước biển dâng TGLX Tứ giác long xuyên SXNN Sản xuất nông nghiệp GDP Tổng sản phảm quốc nội KT-XH Kinh tế xã hội TNN Tài nguyên nước DEM Mô hình số độ cao, Mỹ (USGS Digital Elevation Model) GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System) UBND Uỷ ban Nhân dân IMHEN Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường (Vietnam Institute of Meteorology, Hydrology and Environment) UHMK Ủy hội sông Mekong UHMCQT Ủy hội mê công Quốc tế IPCC Ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change) TNMT Tài nguyên và Môi trường ATNĐ Áp thấp nhiệt đới XTNĐ Xoáy thuận nhiệt đới RCP6.0 Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình RCP8.5 Kịch bản nồng độ khí nhà kính cao A2 Kịch bản phát thải cao B2 Kịch bản phát thải trung bình TK Thời kỳ KB Kịch bản TTAC Trung tâm áp cao 4 1. TÍNH CẤP THIÊT CỦA ĐỀ TÀI Một trong những biểu hiện của Biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự nóng lên toàn cầu và mực nước biển dâng, đây cũng chính là một trong những thách thức lớn đối với nhân loại trong thế kỷ 21. Trên thế giới hiện nay thiên tai và các hiện tượng khí hậu cực đoan đang gia tăng mạnh mẽ, nhiệt độ và mực nước biển trung bình toàn cầu tiếp tục tăng nhanh chưa từng có và đang là mối lo ngại của các quốc gia trên thế giới. Việt Nam là một quốc gia ven biển cho nên được dự đoán là một trong những nước bị ảnh hưởng nghiêm trọng của BĐKH và nước biển dâng. Trong khoảng 50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm đã tăng lên khoảng 0.7° C, mực nước biển đã dâng khoảng 20 cm. Theo đánh giá vào năm 2003 của Bộ Tài nguyên và Môi trường (TN&MT) nếu mực nước biển dâng lên 1 m thì hàng năm khoảng 40 nghìn km2 đồng bằng ven biển Việt Nam sẽ bị ngập, trong đó 90% diện tích thuộc các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) bị ngập hầu như hoàn toàn. Tứ giác Long Xuyên (TGLX) là một vùng đất hình tứ giác thuộc vùng đồng bằng sông Cửu Long trên địa phận của hai tỉnh Kiên Giang, An Giang và một phần của TP Cần Thơ. Bốn cạnh của tứ giác này là biên giới Việt Nam - Campuchia, vịnh Thái Lan, kênh Cái Sắn và sông Bassac (sông Hậu). TGLX có địa hình trũng, tương đối bằng phẳng, cao trình từ 0,4 m đến 2m. Được sự quan tâm của Đảng và Chính phủ, công cuộc khai hoang vùng TGLX đã được triển khai với các công trình cơ sở hạ tầng và kết quả là TGLX đã vươn mình trở thành một trong 2 vùng trọng điểm sản xuất lúa của ĐBSCL. Tuy nhiên vào mùa lũ (từ tháng 7 đến tháng 11) vùng này thường xuyên bị ngập với độ sâu ngập từ 0,5 m đến 2,5 m và được coi là một trong hai rốn lũ của Đồng bằng sông Cửu Long. TGLX phải chịu những trận ngập lụt rất nặng nề (đặc biệt trong các năm 1966, 1978, 1999, 2000) bởi ba yếu tố chính cùng kết hợp là mưa, lũ, triều 5 cường dẫn đến những ảnh hưởng đáng kể đối với sản xuất nông nghiệp và thủy sản ở địa phương. Theo kịch bản quốc gia về biến đổi khí hậu 2012, 2016 nước biển dâng cao và thời tiết khí hậu cực đoan sẽ làm những vấn đề hiện tại sẽ trở nên trầm trọng hơn như gia tăng cường độ, thời gian và diện tích ngập úng, gia tăng ô nhiễm môi trường, nhiễm bẩn hệ thống cấp nước; phá hoại và làm hư hỏng các công trình đê biển, đê sông, đường giao thông, bến cảng, các nhà máy, các đô thị và khu dân cư ven biển. Trong khoảng chục năm trở lại đây, tình hình khí tượng thủy văn ở hạ lưu sông Mê Công, đặc biệt thuộc khu vực đồng bằng sông Cửu Long của nước ta có sự thay đổi rất dễ nhận thấy: Vào mùa kiệt (từ tháng I-VI) lượng mưa và lượng dòng chảy vào ĐBSCL giảm đi rõ rệt (tổng dòng chảy từ thượng lưu vào ĐBSCL qua sông Tiền và sông Hậu tại Tân Châu và Châu Đốc thời kỳ tháng 3-2004 là 2.400m3/s, chỉ bằng 60% cùng thời kỳ năm 2001 và gần 70% so với năm 2002). Mực nước bình quân trên sông Tiền và sông Hậu tại Tân Châu và Châu Đốc trong các tháng mùa cạn vừa qua thấp hơn mực nước bình quân cùng thời kỳ từ 25-30cm do dòng chảy thượng lưu cạn kiệt. Do nguồn nước về giảm rõ nên tình hình hạn hán và xâm nhập mặn trên ĐBSCL diễn ra rất bất lợi tác động trực tiếp đến toàn bộ các hoạt động kinh tế - xã hội. Độ mặn xâm nhập sâu đạt mức kỷ lục tại hầu hết các cửa sông thuộc ĐBSCL. Những biểu hiện như mặn xâm nhập sâu, nắng hạn kéo dài, đã gây khó khăn cho đời sống sinh hoạt và sự phát triển kinh tế xã hội của vùng Tứ giác Long Xuyên. Tình hình diễn biến về điều kiện KTTV trên đây đã dặt ra nhiều thách thức đối với ĐBSCL nói chung và TGLX hiện nay là: 6 Lũ và ngập vẫn là một vấn đề cần quan tâm khi ta không chủ động được vấn đề điều tiết xả lũ từ hệ thống các hồ chứa hiện đã và đang xây dựng ồ ạt trên hệ thống thượng nguồn sông Mê Công. Do vậy, đối các khu vực ĐBSCL vẫn phải duy trì các giải pháp phòng lũ khi có tình huống bất lợi trong bối cảnh biến đổi khí hậu. TNN đã và đang có xu hướng ngày càng cạn kiệt không có khả năng phục hối trở lại như trước đây, tạo tình thế rất bất lợi cho ĐBSCL mà trước mắt là nguy cơ xâm nhập mặn tăng cường. Do đó việc xác định bài toán cân bằng nước bao gồm cả lũ và cạn, xác định mức độ nguy cơ xâm nhập mặn để đề xuất các giải pháp thích ứng, giảm nhẹ các tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng, phục vụ cho phát triển bền vững vùng Tứ giác Long Xuyên vừa có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI - Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến cân bằng nước, ngập lụt và xâm nhập mặn vùng Tứ giác Long Xuyên; - Đề xuất một số giải pháp công trình chủ yếu giải quyết bài toán cân bằng nước, thoát lũ và xâm nhập mặn ứng phó với biến đổi khí hậu vùng Tứ giác Long Xuyên. 3. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐÈ TÀI Về phạm vi nghiên cứu: Vùng Tứ Giác Long Xuyên thuộc 3 tỉnh An Giang, Kiên Giang và TP. Cần Thơ. Về đối tƣợng nghiên cứu: Kiểm soát lũ, mặn và nhu cầu khai thác sử dụng nước, các công trình kiểm soát lũ, mặn trên lưu vực TGLX. 4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Theo mục tiêu, bố cục của đề tài gồm các nội dung chính sau đây: 7 Nội dung 1: Nghiên cứu tổng quan các vấn đề liên quan đến đề tài - Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ở vùng TGLX (An Giang, Kiên Giang và Cần Thơ); - Tổng quan về các nghiên cứu trong nước liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài; - Tổng quan các nghiên cứu ngoài nước liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài; - Xây dựng cơ sở phương pháp luận thực hiện đề tài. Nội dung 2: Phân tích diễn biến, xu thế biến đổi của các đặc trƣng khí tƣợng, thủy văn ở TGLX trong những năm gần đây: - Các số liệu khí tượng thủy văn trong quá khứ, các số liệu thống kê về thiên tai và các thiệt hại kèm theo trong quá khứ - Nghiên cứu, phân tích, tính toán xu thế biến đổi nhiệt độ ở vùng nghiên cứu trong những năm gần đây; - Nghiên cứu, phân tích diễn biến hạn hán ở TGLX trong những năm gần đây; - Nghiên cứu, phân tích, tính toán xu thế biến đổi mưa ở vùng nghiên cứu trong những năm gần đây; - Nghiên cứu, phân tích diễn biến xu thế biến đổi mực nước ở TGLX trong những năm gần đây; - Nghiên cứu, phân tích diễn biến xu thế biến đổi thủy triều vùng vịnh Thái Lan ở TGLX trong những năm gần đây; - Nghiên cứu, phân tích, tính toán xu thế biến đổi lưu lượng lũ từ sông Hậu vào TGLX trong những năm gần đây; - Nghiên cứu, phân tích, tính toán xu thế biến đổi lưu lượng lũ tràn từ biên giới Campuchia vào TGLX trong những năm gần đây; 8 - Nghiên cứu, phân tích diễn biến ngập lụt ở TGLX trong những năm gần đây; Nội dung 3: Cập nhật kịch bản BĐKH và xây dựng bộ công cụ mô hình toán phục vụ nghiên cứu trong đề tài - Kế thừa các kịch bản đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước mặt ở ĐBSCL, chi tiết hóa cho vùng TGLX; - Thu thập tài liệu về hiện trạng và định hướng phát triển kinh tế xã hội ở đồng bằng sông Cửu Long (không tính vùng TGLX); - Thu thập tài liệu về hiện trạng và định hướng phát triển cơ sở hạ tầng ở đồng bằng sông Cửu Long (không tính vùng TGLX); - Thu thập tài liệu về hiện trạng và định hướng phát triển kinh tế xã hội ở vùng Tứ giác Long Xuyên; - Thu thập tài liệu về hiện trạng và định hướng phát triển cơ sở hạ tầng ở vùng Tứ giác Long Xuyên; - Thu thập tài liệu về đặc điểm tự nhiên, các công trình chi phối đặc điểm nguồn nước và sử dụng nước ở Đồng bằng sông Cửu Long và TGLX; - Thu thập tài liệu về đặc điểm tự nhiên, các công trình chi phối đặc điểm nguồn nước và sử dụng nước ở vùng Tứ giác Long Xuyên; - Thu thập thông tin về đặc điểm địa hình, địa chất, thổ nhưỡng ở TGLX - Xây dựng bộ công cụ tính toán, đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước mặt (kế thừa, cập nhật bộ mô hình của Viện Khoa học Khí tương Thủy văn và Biến đổi khí hậu và các đơn vị nghiên cứu khác). Nội dung 4: Đánh giá ảnh hƣởng của BĐKH đến tài nguyên nƣớc, ngập lụt và xâm nhập mặn vùng nghiên cứu - Nghiên cứu lựa chọn các phương án đánh giá tác động của BĐKH đến TNN mặt và ngập lụt 9 - Xác định các kịch bản, định hướng, phát triển cơ sở hạ tầng, các công trình thủy lợi (chú trọng đến công trình ngăn-kiểm soát lũ) ở TGLX tương ứng với mốc thời gian đánh giá (2025 và 2050); - Nghiên cứu, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến nhu cầu sử dụng nước ở TGLX; - Nghiên cứu, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước, ngập lụt ở TGLX; - Nghiên cứu, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước, xâm nhập mặn ở TGLX; - Nghiên cứu, đánh giá hoạt động khai thác và sử dụng tài nguyên nước phục vụ các ngành kinh tế khác nhau: Nông nghiệp, Thuỷ sản, Giao thông và Dịch vụ; - Tính toán cân bằng nước vùng nghiên cứu. - Tính toán, đánh giá tác động của BĐKH đến tính dễ tổn thương của dân sinh, hạ tầng giao thông đường bộ và sự phát triển kinh tế xã hội; Nội dung 5: Đề xuất giải pháp chủ yếu ứng phó với ảnh hƣởng của BĐKH đến bài toán cân bằng nƣớc, ngập lụt và xâm nhập mặn ở vùng TGLX. - Xác định mục tiêu thích ứng (kinh tế, xã hội, môi trường..) và tiêu chí chọn lựa các giải pháp (tiêu chí kinh tế, kỹ thuật); - Nghiên cứu, đánh giá về hiện trạng các dạng kết cấu, điều kiện thủy lực, đặc điểm địa kỹ thuật của cơ sở hạ tầng, các công trình thủy lợi (chú trọng đến các công trình ngăn-kiểm soát lũ) ở phạm vi nghiên cứu; - Xác định những vị trí nhạy cảm và mức độ ảnh hưởng do tác động của ngập lụt đến các công trình ngăn mặn-kiểm soát lũ ở phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu, đánh giá những thiệt hại do ảnh hưởng của ngập lụt đến các hoạt động kinh tế-xã hội ở vùng nghiên cứu 10 - Nghiên cứu, đánh giá những thiệt hại do ảnh hưởng của hạn hán, xâm nhập mặn đến các hoạt động kinh tế-xã hội ở vùng nghiên cứu; - Đề xuất giải pháp công trình chủ yếu giải quyết bài toán cân bằng nước, ngập lụt và xâm nhập mặn tương ứng với các mục tiêu thích ứng đã đề ra và đáp ứng được các tiêu chí chọn lựa; - Đánh giá, lựa chọn giải pháp thích ứng ưu tiên; - Phân tích, đánh giá hiệu quả của giải pháp đến cân bằng nước ở vùng TGLX. Nội dung 6: Nghiên cứu bổ sung tình hình hạn hán, tác động của biến đối khí hậu đến hạn hán, đê bao ngăn mặn, công trình thủy lợi, công trình ngăn mặn và kết hợp với đƣờng giao thông ở khu vực TGLX. - Nghiên cứu đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến hạn hán ở TGLX; - Nghiên cứu đánh giá sơ bộ hệ thống ngăn mặn ở TGLX; - Nghiên cứu đánh giá hệ thống đê bao kết hợp với đường giao thông ở TGLX; - Nghiên cứu, đánh giá những thiệt hại do ảnh hưởng của ngập lụt đến các công trình thủy lợi ở vùng nghiên cứu; - Nghiên cứu, đánh giá những thiệt hại do ảnh hưởng của ngập lụt đến các các công trình giao thông kết hợp với đê bao ở vùng nghiên cứu. 5. PHƢƠNG PHÁP TIẾP CẬN KHOA HỌC a) Cách tiếp cận - Cách tiếp cận hệ thống; - Cách tiếp thứ hai là tiếp cận đa ngành; - Cách tiếp cận thứ ba là tiếp cận tổng hợp; - Cách tiếp cận thứ tư là tiếp cận kế thừa trên quan điểm lịch sử. b) Phƣơng pháp kỹ thuật 11 Ngoài cách tiếp cận có tính phương pháp luận trên đây, trong đề tài sẽ sử dụng các phương pháp kỹ thuật như: - Phương pháp phân tích thống kê, tổng hợp; - Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa; - Phương pháp định lượng và định tính; - Phương pháp phân tích hệ thống; - Phương pháp ứng dụng mô hình toán; - Phương pháp chuyên gia. 6. THỜI GIAN THỰC HIỆN Thời gian thực hiện từ tháng 5/2015 đến tháng 12/2017. 7. KINH PHÍ THỰC HIỆN Kinh phí thực hiện đề tài: 1.561.000.000 đồng (Một tỷ năm trăm sáu mươi mốt triệu đồng) 8. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 1) Xác định được mức độ ảnh hưởng của BĐKH đến vùng TGLX là tạo cơ sở khoa học để đề xuất một số giải pháp công trình giải quyết bài toán cân bằng nước, giảm thiểu ngập lụt và xâm nhập mặn trong vùng nghiên cứu; 2) Đề xuất phương án tính toán vận hành hệ thống kiểm soát lũ hợp lý trên địa bàn TGLX. Kết quả đã chỉ ra rằng, phương án vận hành thoát lũ qua hệ thống đập Tha La Trà Sư kết hợp với hệ thống kiếm soát lũ từ kênh Vĩnh Tế qua 8 cống đầu các cống từ kênh T6 đến kênh Hà Giang cho kết quả khả quan nhất về giảm mức ngập sâu trong nội đồng vùng TGLX; 3) Lựa chọn được phương án vận hành kiểm soát mặn hợp lý theo giải pháp đóng hoàn toàn 25 cống ngăn mặn ven biển Tây cùng với 5 cống Tà Xăng, Tam Bản, Tà Lúa, Cầu Số 1 và Rạch Giá và vận hành linh hoạt hệ thống 08 cống lấy nước dọc sông Hậu theo chế độ triều trên dọc tuyến sông Hậu. 12 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1. 1. Các nghiên cứu trên thế giới Có thể nêu một số công trình theo định hướng trên: 1) Các mô hình phân chia nước: cho các đối tượng sử dụng nước trong một quốc gia; cho các quốc gia trong những dòng sông quốc tế khu vực Châu Âu (Rhire, Danube), Châu Á (Euphares, Tiger, Brahmaputra,...) dòng sông qua nhiều bang của một quốc gia (Murray-Darling-Australia, Mississipi-Mỹ). 2) Nghiên cứu xâm nhập mặn và kiểm soát mặn: (i) Nghiên cứu xâm nhập mặn: thu hút nhiều nhất là các cửa sông ở Mỹ, Anh , Hà Lan; (ii) Dùng nguồn nước ngọt để kiểm soát mặn (tạo ra độ mặn thích hợp) phục vụ nuôi trồng thủy sản (các cửa sông ở Mỹ), kiểm soát mặn (như ở một số cửa sông Hà Lan); 3) Các nghiên cứu về thủy văn, dòng chảy các vẫn đề lũ, hạn; vấn đề ảnh hưởng của mặt đệm đến dòng chảy trên lưu vực (như rừng, địa chất..) hiện đang rất phát triển trên thế giới (Nhật, Đức, Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ); nghiên cứu xây dựng vận hành hồ chứa, đập dâng và ảnh hưởng của nó tới hạ lưu, các khu bảo tồn sinh thái. 1. 2. Các nghiên cứu ở Ủy hội Mê công quốc tế Dưới đây, giới thiệu một số công trình nghiên cứu chính có sự tham gia, phối hợp của các Tổ chức Quốc tế về khu vực nghiên cứu. Cho đến nay, đã có nhiều nghiên cứu ở Ủy hội mê công Quốc tế (UHMCQT) ở nhiều lĩnh vực khác nhau. Liên quan đến đề tài này, chủ yếu là dòng chảy kiệt và xâm nhập mặn, có một số công trình/ dự án nghiên cứu sau đây: 1) SOGREAH (năm 1960) có nhiều các công trình nghiên cứu về lũ ĐBSCL 13 2) UHMCQT (1990) đã cho nghiên cứu về xâm nhập mặn ở ĐBSCL, chủ yếu là phục vụ cho các dự báo xâm nhập mặn. Tuy đã rất cố gắng nhưng kết quả vẫn còn rất hạn chế, các kết quả dự báo chỉ mang tính tham khảo. 3) UHMCQT (1996) đã cho nghiên cứu về cải tạo đất chua phèn ở ĐBSCL. Biện pháp sử dụng nguồn nước ngọt để thau rửa đã được khẳng định là hiệu quả song việc tạo nguồn nước ngọt là một vấn đề nan giải. 4) Chương trình WUP (Chương trình sử dụng nước – Water Utilization Programme) của UHMEQT, đã phát triển xong bộ công cụ hỗ trợ ra quyết định (DSF) và dung chính thức cho ủy hôi, nghiên cứu dòng chảy kiệt, các chỉ tiêu đánh giá dòng chảy kiệt. Rồi từ đó căn cứ vào Hiệp định Mê Công 1995 để đề xuất cơ chế quản lí, theo dõi dòng chảy Mê Công, đảm bảo phát triển bền vững lưu vực. Nghiên cứu đã đạt được kết quả về dòng chảy kiệt sông chính, đề xuất giải pháp riêng cho Việt nam trong các trường hợp cạn. 5) Chương trình BDP (Chương trình quy hoạch lưu vực_ Basin Development Programme) của UHMCQT, giai đoạn 1 (2002-2006) đã xem xét và đánh giá ban đầu về hiện trạng phát triển của lưu vực về nông nghiệp, thủy sản, giao thông, thủy điên, thủy văn, tập hợp các dự án phát triển của các quốc gia làm cơ sở cho định hướng quy hoạch phát triển lưu vực một cách bền vững. Đây là căn cứ cho việc xem xét các phương án phát triển thượng lưu của đề tài. 6) Chương tình môi trường (EP): chủ yếu theo dõi và đánh giá về chất lượng và môi trường nước trên lĩnh vực, chủ yếu là dòng chính và một số sông nhánh. 7) Dự án Đánh giá tác động môi trường của dự án giao thông thủy thượng lưu Mê công, sử dụng phần mềm tính toán do Đại học Vũ Hán lập, đã nghiên cứu đã nghiên cứu tác dộng của việc phá đá nổ mìn phục vụ giao thong thủy 4 nước thượng lưu đến thay đổi dòng chảy đến hạ lưu, đã định lượng được một số tác động đối với Thái lan và Lào, định tính các tác 14 động đến hạ lưu Mê công ỏ Việt Nam và Campuchia. Nghiên cứu này cho thấy không có ảnh hưởng đáng kể nào của dự án này đến nước ta, cả về dòng chảy và môi trường. 8) Đánh giá tác động của dự án thủy điện Nam Theun 2 (Lào) của ADB. 9) Dự án của Ngân hàng thế giới (WB) năm 2004, đã thực hiện đánh giá các phương án phát triển hạ lưu sông Mê Công (2004) với sự hộ trợ của bộ công cụ DSF (công cụ quyết định và hỗ trợ) để đánh giá tác động của các kịch bản phát triển trên lưu vực sông Mê Công. Các vấn đề chính đã được xem xét trong nghiên cứu là: (1) mô phỏng hiện trạng; (2) Tác động của thủy điện Trung Quốc với 2 công trình hiện hữu và 2 công trình dự kiến; (3) Phương án phát triển thấp với gia tăng sử dụng nước đến 2020 (7.442.000 ha) và các công trình hiện hữu; (4) Tác động đê bao dự kiến trên phần lãnh thổ Campuchia ( 130000 ha) đến thay đổi ngập lũ trên lưu vực; (5) Gia tăng phát triển nông nghiệp ở hạ lưu mức cao (11. 349 triệu ha) trong khi giữ cấp độ phát triển thủy điện phía hạ lưu Lào, Thái Lan, Campuchia và Việt Nam; (6) Gia tăng phát triển nông nghiệp ở hạ lưu mức cao (11. 349 triệu ha) trong có gia tăng phát triển thủy ở Trung Quốc , Lào, Thái Lan, Campuchia và Việt Nam (49.478 triệu m3). Nghiên cứu đã sơ bộ đánh giá được tác động các kịch bản đến thay đổi chế độ dòng chảy sông Mê Công, tác động đến giao thông thủy, thủy sản thay đổi đến lũ và xâm nhập mặn hạ lưu. 10) Nghiên cứu của Ủy Ban Mê Công Việt Nam về dòng chảy Mê Công dưới tác động của các đập thủy điện Trung Quốc (2004, 2005). Năm 2004 và 2005, Chính phủ VN đã giao cho Ủy ban sông Mê Công Việt Nam (UBSMCVN) thực hiện (Lê Đức Trung, Tô Quang Toản, Huỳnh Minh Ngọc) nghiên cứu về cân bằng nước lưu vực Mê Công dưới hoạt động của một số nhà máy thủy điện Trung Quốc đã và sẽ hoạt động trong tương lai gần (đến 2015). Nghiên cứu này đã chia ra làm 3 nghiên cứu thành phần : (i) Đánh giá việc sử dụng nước ở tiểu lưu vực Mê Công 15 thuộc tỉnh Vân Nam và phụ cận ; (ii) Xây dựng mô hình; và (iii) Tính toán cân bằng nước và các tác động khác. Các nghiên cứu này đã sử dụng bộ công cụ mô hình DSF để mô phỏng tính toán cân bằng nước, đánh giá sự thay đổi của dòng chảy dọc theo dòng chính Mê Công và xâm nhập mặn. Tuy còn ở mức độ sơ lược do thiếu nhiều tài liệu và thời gian còn bị hạn chế, chỉ một số nhà máy được tính toán (4 nhà máy lớn / tổng 14 nhà máy) với số kịch bản vận hành còn rất sơ lược, nhưng đã đưa ra được một số kết luận quan trọng ban đầu : (1) Việc vận hành các nhà máy thủy điện có thể làm tăng dòng chảy kiệt trên dòng chính Mê Công tại biên giới VN-CPC đáng kể (đến 24%) ; và (2) Khi một số hồ thủy điện tích nước trong mùa khô (đây là điều kiện làm việc bất thường, thông lệ quốc tế là không được phép) thì sẽ làm giảm đáng kể dòng chảy Mê Công ở VN và kéo theo xâm nhập mặn gia tăng. Có thể nói đây là một nghiên cứu có tầm quan trọng đặc biệt đối với quốc gia. 1. 3. Các nghiên cứu phối hợp của Việt Nam và Quốc tế - Một số nghiên cứu khả thi phát triển nguồn nước vùng Bắc Bến Tre và ven biển Trà Vinh ĐBSLC của JESTRO (Nhật bản) đã xây dựng một số kịch bản phát triển, trong đó chú trọng nông nghiệp và biện pháp công trình tạo nguồn. - Các nghiên cứu (đang tiến hành) giữa Viện Khoa họa Thủy Lợi Miền nam và đại học Nông nghiệp Tokyo, Đại học Toduku (Nhật bản) về xâm nhập mặn và hệ thống nông nghiệp ven biển, đang tập trung nghiên cứu sâu về cơ chế xâm nhập mặn trên dòng chính Mê công, trong đó việc đo đạc mặn được thực hiện khá chi tiết và có hệ thống; quản lí nước phát triển nông nghiệp thủy sản. - Nghiên cứu của Đại học Newcastle (Anh) và IRRI quản lí nguồn nước ven biển Bạc Liêu, trong đó chú trọng về quản lí nước và các mô hình canh tác. Các nghiên cứu về đồng bằng sông Cửu Long trên đây là những nghiên cứu tổng hợp có ý nghĩa nhất về nguồn nước trong phạm vi toàn lưu vực có xét đến các yếu tố chính về nguồn nước và sử dụng nước do vậy có một ước lượng 16 về dòng chảy cho vùng TGLX. Đây sẽ là bộ số liệu tham khảo quan trọng khi thực hiện đề tài. 1. 4. Các nghiên cứu trong nƣớc Từ sau ngày giải phóng (1975) vấn đề nghiên cứu, quy hoạch ĐBSCL (chủ yếu là quy hoạch thủy lợi) mới được chú trọng nhằm mục đích phát triển nông nghiệp, xây dựng phát triển kinh tế xã hội, đảm bảo an ninh lương thực cho cả nước. Một số nghiên cứu quan trọng được liệt kê trong phần liệt kê danh sách các nghiên cứu có liên quan. Những nghiên cứu này ở các cấp độ chuyên sâu khác nhau đã đề cập đến các vấn đề: (i) Cơ sở khoa học xâm nhập mặn; (ii) Cơ sở khoa học về lũ ĐBSCL; (iii) Vấn đề ngọt hóa cho các hệ thống ven biển; (iv) Giải pháp kiểm soát lũ cho các vùng ngập lũ; (v) Cải tạo đất phèn. 1. 5. Tổng quan công cụ nghiên cứu, đánh giá nguồn nƣớc Để giải quyết các bài toán phức tạp về sử dụng, phân bổ nguồn nước nhất là trong điều kiện ít nước, hạn, nhiều bộ công cụ mô hình đã được sử dụng. Các mô hình này có khả năng giải quyết cả bài toán thủy động lực và bài toán tối ưu (nghiên cứu mô hình phân chia nước). Thông qua nghiên cứu các đề tài, dự án nhận thấy, các nghiên cứu về lưu vực Đồng bằng Sông Cửu Long đã được nhiều đơn vị trong và ngoài nước thự hiện, tập trung vào các hướng: - Đánh giá tài nguyên nước lưu vực sông; - Đánh giá cân bằng nước lưu vực; - Đánh gía ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực; - Đánh giá ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu đến diễn biến xâm nhập mặn và ngập lụt vùng đồng bằng sông Cửu Long. 17 Nhìn chung, các công trình nghiên cứu trên đây của các nhà khoa học đã có đóng góp xứng đáng về mặt khoa học, đặt nền móng cho vấn đề nghiên cứu tác động của mặn và ngập lụt ở Đồng bằng sông Cửu Long. Đánh giá mức độ ảnh hưởng của các thiên tai đã, đang và tương lai khi chịu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu.  Một số tồn tại: Chưa có những nghiên cứu đánh giá, giải quyết bài toán cân bằng nước và vấn đề phòng tránh thiệt hại do ngập úng, lũ lụt và hạn hán gây ra hướng tới mục tiêu ứng phó với biến đổi khí hậu vùng Tứ giác Long Xuyên. Bằng việc kế thừa các kết quả tính toán đã đề cập ở trên, đề tài sẽ phân tích lựa chọn một số giải pháp công trình phục vụ giải bài toán thoát lũ, xâm nhập mặn và cân bằng nước trong bối ảnh biến đổi khí hậu. 18 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN NƢỚC VÙNG TỨ GIÁC LONG XUYÊN 2.1. Đặc điểm tự nhiên lƣu vực nghiên cứu TGLX là vùng trũng có địa hình thấp và khá bằng phẳng cùng với dòng chính - sông Tiền và sông Hậu, là một hệ thống kênh rạch dày chằng chịt, tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập của thủy triều mang nước mặn vào sâu trong sông và nội đồng, đặc biệt trong thời gian mùa cạn, khi mà lượng dòng chảy từ thượng nguồn sông Mê Công giảm thấp. Chế độ thủy văn ở TGLX những năm gần đây đã chịu tác động bởi hoạt động của con người, nhất là từ năm 1999 khi hai đập Tha La và Trà Sư đi vào hoạt động, cùng với hệ thống kiểm soát mặn, và thoát lũ đã tạo nên một hệ thống các công trình thủy lợi, làm nhiệm vụ kiểm soát lũ, triều, mặn và phục vụ cấp nước, tưới tiêu. Trên vùng nghiên cứu và vùng lân cận phản ánh tính chất khí tượng thủy văn vùng nghiên cứu, đã hình thành một mạng lưới trạm quan trắc KTTV, bao gồm 12 trạm khí tượng và điểm đo mưa, 12 trạm thủy văn, cùng với hệ thống trạm quan trắc mặn không thường xuyên. Trong mạng lưới các kênh nhánh, phân lưu còn thiếu các trạm thủy văn đo lưu lượng, đây là những khó khăn trong công tác nghiên cứu đánh giá tác động của biến đổi khí hậu tới xâm nhập mặn, ngập lụt và cân bằng nước trên địa bàn lưu vực nghiên cứu. 2.2. Nguồn nƣớc vào ra vùng TGLX Vùng TGLX có 5 tuyến đê tự nhiên, mà nước từ ngoài tứ giác chảy vào hay từ trong tứ giác chảy ra đều qua hệ thông cầu cống nằm trên 5 tuyến đê tự nhiên này: Tuyến vào 1: Tuyến biên giới Campuchia Nước lũ từ vùng trũng Camphuchia tràn vào TGLX qua tuyến 7 cầu cùng với qua cầu Hữu Nghị trên kênh Vĩnh Tế và cầu Công Bình đều nằm trên trục lộ 19 Tuyến vào 1 Tuyến vào 2 Châu Đốc - Nhà Bằng - Xuân Tô đến biên giới Việt Nam - Camphuchia gọi là tuyến vào 1 (xem hình 2.1). Trong mùa lũ 1999, năm đầu tiên dòng chảy tuyến 7 cầu được điều khiển bởi 2 đập tràn cao su Tha La và Trà Sư đã làm thay đổi căn bản các thành phần dòng chảy lũ từ vùng trũng Campuchia tràn vào TGLX. Tuyến vào 2: Tuyến dọc sông Hậu Nước lũ từ sông Hậu tràn vào TGLX qua 26 cầu cống nằm trên quốc lộ 91 đoạn Châu Đốc - Vàm Cống được gọi là tuyến vào 2. Theo nhiều kết quả đo đạc được thực hiện cho một số trận lũ lớn trước 1999, dòng tràn từ Campuchia qua tuyến 7 cầu chiếm 65 - 70 % và từ sông Hậu chỉ chiếm 25 - 30% tổng lượng nước từ các hướng chảy vào làm ngập TGLX. Hình 2. 1 n n o ng oá n ng Tuyến vào 3: Tuyến từ kênh Vĩnh Tế chảy vào khu vực bắc Hà Tiên Nước lũ từ kênh Vĩnh Tế tràn vào khu vực bắc Hà Tiên qua 21 cống trên bờ nam kênh Vĩnh Tế gọi là tuyến nội bộ. Tuyến ra 1: Tuyến ra Nam Cần Thơ 20 Nước lũ từ TGLX tiêu về nam Cần Thơ qua 50 cống trên tuyến lộ Cái Sắn - Rạch Giá gọi là tuyến ra 1. Trước lúc chưa có 2 đập tràn cao su Tha La và Trà Sư ngăn dòng chảy tuyến 7 cầu, sóng lũ trong TGLX là sóng tổng hợp của dòng chảy từ tuyến 7 cầu và từ sông Hậu truyền vào. Nay sóng lũ chủ lực từ tuyến 7 cầu bị chặn lại từ đầu mùa lũ đến cuối tháng IX, do đó chỉ còn sóng lũ từ sông Hậu, nên quá trình tích lũ của TGLX trong thời gian này diễn ra chậm làm cho lượng nước từ vùng trũng TGLX chảy qua các cầu trên lộ Cái Sắn tiêu về nam Cần Thơ giảm đáng kể. Tuyến ra 2: Tuyến ra biển Tây Nước lũ từ TGLX tiêu ra biển Tây qua 36 cầu cống nằm trên tuyến lộ Rạch Giá - Hà Tiên gọi là tuyến ra 2. 2.3. Hiện trạng công tr nh thoát lũ và kiểm soát mặn Với sự đầu tư mạnh mẽ trong những năm gần đây, vùng TGLX đã hình thành một hệ thống thủy lợi tương đối hoàn chỉnh, bao gồm hệ thống kiểm soát lũ, cống ngăn mặn, hệ thống kênh trục, cấp I, cấp II (tưới, tiêu), hệ thống đê/bờ bao, hệ thống trạm bơm và hệ thống thủy lợi nội đồng. Đến nay, vùng TGLX có 64 kênh trục (chiều dài 1.056 km), 2.313 kênh cấp II và III (chiều dài 7.374 km), 38 cống trung bình và lớn, 1.915 cống nhỏ và bọng, 319 trạm bơm điện quy mô vừa, 4.485 km bờ bao/đê bao kiểm soát lũ và 63 km đê biển. Một số cụm công trình đáng chú ý là: - Cụm công trình thoát lũ ven biển Tây: Bao gồm tuyến đê biển Rạch Giá - Ba Hòn dài 75 km, rộng mặt 3 - 6 m, cao trình đỉnh +2,0 m; Hệ thống gồm 23 cống ven biển Tây; Các cửa thoát lũ là các cầu trên QL80 với khoảng 35 cửa. - Cụm công trình kiểm soát lũ dọc kênh Vĩnh Tế: Bao gồm tuyến đê ngăn lũ tràn biên giới từ Châu Đốc đến Tịnh Biên và từ Ba Chúc đến đầu kênh Hà Giang; Tuyến đê được đắp phía bờ Nam kênh Vĩnh Tế; Công trình kiểm soát lũ tràn biên giới với 2 đập cao su Trà Sư (rộng tràn 90 m, ngưỡng +1,50 m, đỉnh +3,80 m) và Tha La (rộng tràn 72 m, ngưỡng +1,50 m, đỉnh +3,80 m); Nạo vét và mở rộng 21 kênh Vĩnh Tế với chiều rộng đáy 30 m, cao trình đáy -3,0 m nhằm đảm bảo nước tưới mùa cạn với lưu lượng 37 m3/s, mở rộng bãi tràn dọc kênh Vĩnh Tế để thoát được lưu lượng lũ 1.940 m3/s; Xây dựng đường tràn kết hợp cầu cạn ở phía Bắc cầu Xuân Tô với chiều rộng 300 m, cao trình đáy +1,0 m để có thể thoát được lưu lượng lũ khoảng 1.220 m3/s. - Hệ thống kênh thoát lũ và dẫn nước: Nạo vét và đào mới 23 kênh thoát lũ từ kênh Rạch Giá - Hà Tiên ra biển Tây; Hệ thống kênh trục, cấp I băng qua vùng TGLX với nhiệm vụ chính là thoát lũ, dẫn nước tưới, tiêu và giao thông thủy. Hầu hết các kênh trục, cấp I đều thẳng góc với thế nước sông Hậu và thủy triều biển Tây nên chế độ thủy lực các kênh tốt. - Hệ thống kênh trục trong vùng có chiều rộng mặt bình quân từ 20÷45 m, cá biệt có kênh rộng từ 70÷80 m. Cao trình đáy kênh biến đổi từ -1,5÷-4,5 m (trừ sông hậu và sông Cái Lớn-Cái Bé rộng từ 120÷700 m, sâu từ -5,0÷-12 m). - Hệ thống kênh cấp 2 có mật độ trung bình trên toàn vùng 5,5m/ha, nhưng phát triển không đều giữa các khu vực: Chiều rộng đáy kênh từ 6-8m, cao trình đáy từ -1,0 ÷ -2,0. - Hiện trạng hệ thống đê bao, bờ bao: Do nằm trên băng thoát lũ nên ở vùng TGLX đã hình thành 2 loại đê bao: Đê bao kiểm soát lũ cả năm và bờ bao kiểm soát lũ tháng Tám. + Hệ thống đê bao kiểm soát lũ cả năm chủ yếu hình thành ở khu vực có điều kiện sản xuất thuận lợi về nguồn nước và lũ không quá lớn. Hệ thống này phổ biến ở các huyện Thoại Sơn, Châu Thành, Châu Phú (An Giang) và một phần thuộc địa bàn TP Cần Thơ. Hiện An Giang có 103 ô bao kiểm soát lũ cả năm với tổng