Luận văn Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu sông mã trong bối cảnh biến đổi khí hậu

gành : Thuỷ văn học Mã số : 60440224 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS Hoàng Ngọc Quang Hà Nội - Năm 2018 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán bộ hướng dẫn chính: PGS.TS. Hoàng Ngọc Quang Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Thanh Hùng Cán bộ chấm phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Hữu Khải Luận văn thạc sĩ được hoàn thành tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày 17 tháng 9 năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là: Trịnh Thế Thành Mã số học viên: 1698010059 Lớp: CH2B.T Chuyên ngành: Thủy văn Mã số: 60440224 Khóa học: CH2(2016-2018) Tôi xin cam đoan quyển luận văn được chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Hoàng Ngọc Quang với đề tài nghiên cứu trong luận văn: “Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu sông Mã trong bối cảnh biến đổi khí hậu”. Đây là đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với các đề tài luận văn nào trước đây, do đó, không phải là bản sao chép của bất kỳ một luận văn nào. Nội dung của luận văn được thể hiện theo đúng quy định. Các số liệu, nguồn thông tin trong luận văn là do tôi thu thập, trích dẫn và đánh giá. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung tôi đã trình bày trong luận văn này. Hà Nội, ngày 30 tháng 03 năm 2018 NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN Trịnh Thế Thành LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ chuyên ngành Thủy văn với đề tài “Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu sông Mã trong bối cảnh biến đổi khí hậu” đã hoàn thành với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong khoa Khí tượng thủy văn, thầy cô giáo trường Đại học Tài nguyên và Môi trường, cùng gia đình và bạn bè. Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Hoàng Ngọc Quang đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo trong suốt thời gian qua để luận văn được hoàn thành đúng thời gian quy định. Do luận văn được thực hiện trong thời gian có hạn, tài liệu tham khảo và số liệu đo đạc thiếu thốn, kinh nghiệm bản thân còn hạn chế nên nội dung luận văn vẫn còn nhiều thiếu sót. Vì vậy, rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của các thầy cô giáo và toàn thể các bạn học viên để luận văn có thể hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC Tóm tắt luận văn DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài. ........................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu. ................................................................................................. 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. ............................................................................ 2 4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 3 5. Nội dung nghiên cứu chính và cấu trúc luận văn. ..................................................... 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI, VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ ................................................................................................................................ 5 1.1. Các vấn đề nghiên cứu về diễn biến xâm nhập mặn vùng cửa sông ....................... 5 1.1.1. Tổng quan chung về xâm nhập mặn ................................................................... 5 1.1.2. Tác động của nước biển dâng đến Việt Nam ...................................................... 8 1.1.3. Các nghiên cứu về xâm nhập mặn trong và ngoài nước: .................................... 9 1.1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn ngoài nước: .................................... 9 1.1.3.2. Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn trong nước .................................. 11 1.1.3.3. Hiện trạng và tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn ở khu vực nghiên cứu ... 13 1.2 Giới thiệu tổng quan về các mô hình thủy lực hệ thống sông................................ 14 1.2.1. Mô hình trong nước ........................................................................................... 14 1.2.2. Mô hình nước ngoài .......................................................................................... 17 1.3. Giới thiệu khu vực nghiên cứu .............................................................................. 18 1.3.1. Đặc điểm tự nhiên lưu vực sông Mã ................................................................. 18 1.3.2. Đặc điểm kinh tế xă hội của lưu vực sông Mã. ................................................. 27 1.3.3. Tình hình xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã. .............................................. 28 1.3.4 Tình hình hồ chứa trên lưu vực sông Mã ........................................................... 30 Kết luận chương 1 ....................................................................................................... 30 CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 NGHIÊN CỨU ............................ 32 DIỄN BIẾN MẶN SÔNG MÃ ................................................................................... 32 2.1. Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE 11 tính toán xâm nhập mặn ........................ 32 2.2. Ứng dụng mô hình MIKE 11 mô phỏng diễn biến mặn sông Mã ........................ 36 2.2.1. Thiết lập sơ đồ mạng lưới ................................................................................. 38 2.2.1.1. Thiệt lập mạng lưới sông ............................................................................... 38 2.2.1.2. Tài liệu địa hình ............................................................................................. 39 2.2.1.3. Tài liệu thủy văn ............................................................................................. 40 2.2.2. Hiệu chỉnh và kiểm định thông số mô hình MIKE 11 cho sông Mã ................ 41 2.2.2.1. Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô hình ............................................................. 41 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN XÂM NHẬP MẶN THEO CÁC KỊCH BẢN ............... 56 VÀ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIẾU ..................................................... 56 3.1. Lựa chọn các kịch bản tính toán xâm nhập mặn ................................................... 56 3.1.1. Cơ sở lựa chọn kịch bản .................................................................................... 56 3.1.1.1. Kịch bản nước biển dâng cho tỉnh Thanh Hóa .............................................. 56 3.1.2. Các kịch bản tính toán ....................................................................................... 59 3.2. Kết quả tính toán mô phỏng xâm nhập mặn sông Mã theo các kịch bản ............. 60 3.2.1. Kết quả mô phỏng ............................................................................................. 60 3.2.2. Nhận xét kết quả tính toán ................................................................................ 64 3.3. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu .......................................................................... 65 3.3.1. Các cơ sở đề xuất giải pháp cụ thể .................................................................... 65 3.3.2. Các giải pháp cụ thể .......................................................................................... 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................................... 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 71 Tóm tắt luận văn + Họ và tên học viên: Trịnh Thế Thành + Lớp: CH2B.T Khóa: 2B + Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS. Hoàng Ngọc Quang + Tên đề tài: “Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu sông Mã trong bối cảnh biến đổi khí hậu”. Do tác động của biến đổi khí hậu, vùng hạ lưu sông Mã đã và đang đối mặt với tình trạng suy giảm dòng chảy về mùa kiệt, mặn xâm nhập sâu hơn vào trong sông làm cho việc khai thác và sử dụng nước ngọt phục vụ sinh hoạt và sản xuất trong vùng gặp nhiều khó khăn. Trước thực trạng đó, học viên đề xuất thực hiện đề tài luận văn “Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở hạ lưu sông Mã trong bối cảnh biến đổi khí hậu”. Kết quả của nghiên cứu này sẽ góp phần xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc khai thác sử dụng tài nguyên nước vùng cửa sông một cách hợp lý và hạn chế tác động có hại của quá trình xâm nhập mặn vào vùng hạ lưu sông Mã tới phát triển kinh tế, xã hội trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Luận văn được thực hiện trong ba chương chính: Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn và một số đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội, vùng hạ lưu sông Mã: tóm tắt một số công trình nghiên cứu xâm nhập mặn trong nước và ngoài nước, một số đặc điểm địa lý tự nhiên, KTXH, vùng hạ lưu sông Mã; qua đó lựa chọn phương pháp mô hình toán (mô hình MIKE 11) cho nghiên cứu của luận văn. Chương 2: Ứng dụng mô hình MIKE11 nghiên cứu diễn biến mặn sông Mã: nghiên cứu cơ sở lý thuyết mô hình MIKE11, hiệu chỉnh và kiểm định mô hình để đánh giá sự phù hợp các mô phỏng diễn biến mặn cho khu vực hạ lưu sông Mã. Chương 3: Tính toán các kịch bản và đề xuất các biện pháp giảm thiểu: Ứng dụng mô hình MIKE11 để tính toán diễn biến mặn khu vực hạ lưu sông Mã được ứng với các kịch bản BĐKH khác nhau, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu các thiệt hại do xâm nhập mặn gây ra. DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Các hoạt động của con người có ảnh hưởng đến thay đổi xâm nhập mặn ... 6 Bảng 1.2: Đặc trưng mưa năm lưu vực sông Mã . ...................................................... 21 Bảng 1.3: Lượng mưa trung bình nhiều năm, năm mưa lớn và năm mưa nhỏ của một số trạm đại biểu trên lưu vực sông Mã thuộc Thanh Hóa . .................................. 21 Bảng 1.4: Cơ cấu kinh tế qua các năm của tỉnh Thanh Hóa. ...................................... 27 Bảng 2.1 Kết quả hiệu chỉnh tại một số trạm kiểm tra............................................... 43 Bảng 2.2 Kết quả kiểm định hệ số Nash tại các trạm kiểm tra ................................... 48 Bảng 2.3 Hệ số nhám của mô đun thủy lực ................................................................ 48 Bảng 2.4 Kết quả đánh giá sai số độ mặn tính toán và thực đo tại vị trí kiểm tra ...... 50 Bảng 2.5 Hệ số mô đun khuếch tán – lan truyền mặn ................................................ 52 Bảng 2.6 Kết quả đánh giá sai số độ mặn tính toán và thực đo tại vị trí kiểm tra ...... 53 Bảng 3.1 Mực nước biển dâng theo các kịch bản RCP cho dải ven biển Việt Nam (cm) ............................................................................................................................. 57 Bảng 3.2 Mực nước biển dâng theo kịch bản RCP2.6 (cm) ....................................... 57 Bảng 3.3 Mực nước biển dâng theo kịch bản RCP4.5 (cm) ....................................... 57 Bảng 3.4 Mực nước biển dâng theo kịch bản RCP6.0 (cm) ....................................... 58 Bảng 3.5 Mực nước biển dâng theo kịch bản RCP8.5 (cm) ....................................... 58 Bảng 3.6 Tổng hợp các kịch bản mô phỏng ................................................................ 59 Bảng 3.7. Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ trên sông Mã theo các kịch bản nước biển dâng ............................................................................................................................. 60 Bảng 3.8. Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ trên sông Lèn theo các kịch bản ................. 62 nước biển dâng ............................................................................................................ 62 Bảng 3.9. Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ trên sông Mã theo các kịch bản .................. 63 nước biển dâng ............................................................................................................ 63 Bảng 3.10. Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ trên sông Lèn theo các kịch bản ............... 63 nước biển dâng ............................................................................................................ 63 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Hiện tượng xâm nhập mặn từ biển vào lòng sông vùng cửa sông ............... 7 Hình 1.2. Bản đồ lưu vực sông Mã. ........................................................................... 18 Hình 1.3: Bản đồ mạng lưới sông và mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực sông Mã. ...................................................................................................................... 26 Hình 2.1 Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott ................................................... 33 Hình 2.2 Sơ đồ sai phân 6 điểm ẩn Abbott trong mặt phẳng x~t ................................ 33 Hình 2.3: Sơ đồ khối tính toán thuỷ lực MIKE11 ....................................................... 38 Hình 2.4 Sơ đồ tính toán thủy lực sông Mã ................................................................ 39 Hình 2.5. Sơ đồ quá trình hiệu chỉnh bộ thông số mô hình ........................................ 42 Hình 2.7. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Giàng trên sông Mã năm 2011 ...... 44 Hình 2.8. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường năm 2010 ............................................................................................................................. 44 Hình 2.9. Kết quả hiệu chỉnh mực nước trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường năm 2011 ............................................................................................................................. 45 Hình 2.10. Kết quả hiệu chỉnh mực nước trạm Phà Thắm trên sông Lèn năm 2010 . 45 Hình 2.11 Kết quả hiệu chỉnh mực nước trạm Phà Thắm trên sông Lèn năm 2011 .. 46 Hình 2.12. Kết quả kiểm định mực nước trạm Giàng trên sông Mã năm 2012 ......... 47 Hình 2.13. Kết quả kiểm định mực nước trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường năm 2012 ............................................................................................................................. 47 Hình 2.14. Kết quả kiểm định mực nước trạm Phà Thắm trên sông Lèn năm 2012 .. 48 Bảng 2.2 Kết quả kiểm định hệ số Nash tại các trạm kiểm tra ................................... 48 Hình 2.15.Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính toán và thực đo tại trạm Giàng ............... 50 trên sông Mã ................................................................................................................ 50 Hình 2.16. Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính toán và thực đo tại trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường ................................................................................................................ 51 Hình 2.17. Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính toán và thực đo tại trạm Phà Thắm trên sông Lèn ...................................................................................................................... 51 Hình 2.18.Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính toán và thực đo tại trạm Giàng ............... 54 trên sông Mã ................................................................................................................ 54 Hình 2.19. Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính toán và thực đo tại trạm Phà Thắm trên sông Lèn ...................................................................................................................... 54 Hình 3.1: Diễn biến độ mặn theo dọc sông Mã năm 2010 và theo các kịch bản tính toán .............................................................................................................................. 60 Hình 3.2: Diễn biến độ mặn theo dọc sông Lèn năm 2010 và theo các kịch bản tính toán .............................................................................................................................. 62 Hình 3.3: Diễn biến độ mặn theo dọc sông Mã năm 2010 và theo các kịch bản tính toán .............................................................................................................................. 63 Hình 3.4: Diễn biến độ mặn theo dọc sông Lèn năm 2010 và theo các ...................... 64 kịch bản tính toán ........................................................................................................ 64 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài. Sông Mã là một trong chín hệ thống sông lớn của Việt Nam và là sông lớn nhất ở vùng Bắc Trung Bộ, trải rộng trên lãnh thổ huyện Sầm Nưa của Cộng hòa dân chủ Nhân dân Lào và 5 tỉnh ở Việt Nam là: Điện Biên, Sơn La, Hòa Bình, Thanh Hóa, Nghệ An. Tổng diện tích lưu vực sông là 28.490km2. Sông Mã gồm nhiều nhánh sông nhập lưu vào điển hình như: sông Chu, sông Âm, sông Cầu Chày, sông Bưởi,...và có 2 phân lưu chính là sông Lèn và sông Lạch Trường. Vùng hạ lưu sông Mã nằm hoàn toàn trên địa phận tỉnh Thanh Hóa được hình thành nhờ nguồn nước và lượng phù sa bồi đắp hàng năm từ hệ thống sông Mã. Trải qua nhiều thời kì phát triển, cho đến nay vùng đã trở thành trung tâm kinh tế - xã hội của tỉnh Thanh Hóa. Tổng diện tích tự nhiên toàn vùng là 267.000 ha với số dân khoảng 3.697.227 người (2007). Đây là khu vực tập trung phát triển sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, du lịch và trung tâm văn hóa của tỉnh Thanh Hóa. Hiện nay đổi khí hậu (BĐKH) là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ 21. Thiên tai và các hiện tượng thời tiết cực đoan khác đang gia tăng ở hầu hết các nơi trên thế giới. Nhiệt độ và mực nước biển trung bình toàn cầu tiếp tục tăng và đang là mối lo ngại của các quốc gia trên thế giới. Trong 50 năm qua, tại Việt Nam, nhiệt độ trung bình tăng khoảng 0,7oC và mực nước biển đã dâng khoảng 20cm. Cũng theo dự báo của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu thuộc Bộ Tài Nguyên Môi Trường, đến năm 2100, mực nước biển sẽ tăng lên tới 1m, nhiệt độ tăng khoảng 3°C. Việt Nam với đường bờ biển dài hơn 3200 km cũng đang được đánh giá là một trong số những quốc gia bị tác động mạnh mẽ nhất của biến đổi khí hậu. Bên cạnh các loại hình thiên tai mạnh mẽ gây ra nhiều thiệt hại nặng nề cho nước ta như lũ lụt, bão, hạn hán... thì xâm nhập mặn cũng đang nổi lên như 1 vấn đề cấp bách cần phải được giải quyết đối với các quản lý, các nhà nghiên cứu và chính quyền của nước ta. 2 Ranh giới xâm nhập mặn đang có xu hướng ngày một tiến sâu hơn vào đất liền gây ảnh hưởng rất lớn cho đời sống và hoạt động sản xuất của người dân. Xâm nhập mặn là một quá trình tự nhiên nên nếu nắm được nguyên nhân, diễn biến của nó thì chúng ta hoàn toàn có thể đánh giá, dự báo được quá trình này phục vụ cho việc lấy nước tuới theo mùa vụ cây trồng và trong thời đoạn dài có thể bố trí thời vụ gieo trồng hợp lý để hạn chế tối đa tác động của xâm nhập mặn. Đồng thời, mặn cũng là một điều kiện thuận lợi cho các khu nuôi trồng thuỷ sản, hệ sinh thái ngập nước ven sông. Đây cũng là mục tiêu cơ bản của việc nghiên cứu xâm nhập triều mặn phục vụ các hoạt động kinh tế-xã hội vùng hạ lưu sông Mã Mặt khác vùng hạ lưu sông Mã cũng đang đối mặt với tình trạng suy giảm dòng chảy về mùa kiệt làm cho mặn xâm nhập sâu hơn vào trong sông nên cho việc khai thác và sử dụng nước ngọt trong vùng gặp nhiều khó khăn. Trước thực trạng đó, học viên đề xuất thực hiện đề tài luận văn “Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở hạ lưu sông Mã trong bối cảnh biến đổi khí hậu” . Kết quả của nghiên cứu này sẽ góp phần xây dựng các cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc khai thác sử dụng tài nguyên nước vùng cửa sông một cách hợp lý và hạn chế tác động có hại của quá trình xâm nhập mặn vào vùng hạ lưu sông Mã tới phát triển kinh tế, xã hội trong bối cảnh biến đổi khí hậu. 2. Mục tiêu nghiên cứu. - Đánh giá được hiện trạng xâm nhập mặn và thiệt hại do mặn gây ra cho vùng hạ lưu sông Mã. - Mô phỏng diễn biến mặn theo các kịch bản biến đổi khí hậu cho vùng hạ lưu sông Mã, từ đó đề xuất các giải pháp giảm thiểu do mặn gây ra cho khu vực nghiên cứu. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. - Đối tượng nghiên cứu: Xâm nhập mặn. - Phạm vi nghiên cứu: vùng hạ lưu sông Mã (các huyện giáp ranh giữa 3 cửa sông Mã, sông Lạch Trường và sông Lèn gồm TP Sầm Sơn, Nga Sơn, Hà Trung, Hậu Lộc, Hoằng Hóa) 3 4. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện được mục tiêu và nội dung nghiên cứu đề ra luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau đây: - Phương pháp kế thừa: Kế thừa kết quả nghiên cứu thông qua các nhiệm vụ, công trình nghiên cứu khoa học đã thực hiện và công bố có trên thế giới và trong nước có liên quan đến hướng nghiên cứu của đề tài. - Phương pháp thống kê: Tổng hợp, phân tích và xử lý dữ liệu nhằm tìm ra các quy luật, xu hướng diễn biến của xâm nhập mặn. - Phương pháp mô hình toán thuỷ văn, thuỷ lực: Tính toán xâm nhập mặn cho các kịch bản BĐKH khác nhau, qua đó phân tích diễn biến mặn theo không gian và thời gian dưới tác động của BĐKH. - Phương pháp chuyên gia: Trao đổi, học tập từ các chuyên gia, các nhà khoa học và xin ý kiến góp ý, hướng dẫn, bổ sung kiến thức từ các nhà khoa học, chuyên gia trong lĩnh vực nghiên cứu. 5. Nội dung nghiên cứu chính và cấu trúc luận văn. Đề tài luận văn tập trung giải quyết các nội dung chính sau đây: - Phân tích, đánh giá tổng quan chung về tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn và biến đổi khí hậu ở Việt Nam và khu vực hạ lưu sông Mã. Thu thập, cập nhật dữ liệu, thông tin về đặc điểm, điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội, tình hình xâm nhập mặn và thiệt hại do mặn gây ra cho khu vực hạ lưu sông Mã; - Sử dụng mô hình và số liệu thu thập được về hiện trạng xâm nhập mặn để đánh giá sự phù hợp của mô hình trong mô phỏng quá trình xâm nhập mặn cho khu vực nghiên cứu; - Mô phỏng quá trình xâm nhập mặn diễn ra trên hạ lưu sông Mã ứng với từng kịch bản biến đổi khí hậu; - Đề xuất các giải pháp giảm thiểu thiệt hại do mặn gây ra bao gồm các giải pháp phi công trình và công trình dựa trên các kịch bản đã được mô phỏng. Đánh giá tính khả thi, hiệu quả của việc áp dụng các giải pháp. 4 Ngoài phần mở đầu, kết luận, các kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn được bố cục thành các chương: Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn và một số đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội, vùng hạ lưu sông Mã: tóm tắt một số công trình nghiên cứu xâm nhập mặn trong nước và ngoài nước, một số đặc điểm địa lý tự nhiên, KTXH, vùng hạ lưu sông Mã; qua đó lựa chọn phương pháp mô hình toán (mô hình MIKE 11) cho nghiên cứu của luận văn. Chương 2: Ứng dụng mô hình MIKE 11 nghiên cứu diễn biến mặn sông Mã: Mô hình MIKE 11 được nghiên cứu, hiệu chỉnh và kiểm định để khẳng định sự phù hợp để mô phỏng diễn biến mặn cho khu vực hạ lưu sông Mã. Chương 3: Tính toán các kịch bản và đề xuất các biện pháp giảm thiểu: Mô hình MIKE 11 được ứng dụng cho các kịch bản BĐKH khác nhau để mô phỏng diễn biến mặn khu vực hạ lưu sông Mã, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu các thiệt hại do xâm nhập mặn gây ra. 5 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI, VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ 1.1. Các vấn đề nghiên cứu về diễn biến xâm nhập mặn vùng cửa sông 1.1.1. Tổng quan chung về xâm nhập mặn a. Khái niệm về xâm nhập mặn Nước ngọt là nguồn tài nguyên khan hiếm. Theo Tổ chức Khí tượng Thế giới, chỉ có 2,5% tổng lượng nước trên trái đất là nước ngọt, phần còn lại là nước mặn. Nguồn nước ngọt lớn nhất nằm dưới lòng đất và một phần nước mặt nằm rải rác ở nhiều khu vực trên thế giới. Nước ngầm được sử dụng rộng rãi để bổ sung cho nguồn nước mặt nhằm đáp ứng nhu cầu nước ngày càng tăng. Tuy nhiên, một trong số những vấn đề đối với hệ thống nước ngầm ở những vùng ven biển chính là xâm nhập mặn. Xâm nhập mặn là quá trình thay thế nước ngọt trong các tầng chứa nước ở ven biển bằng nước mặn do sự dịch chuyển của khối nước mặn vào tầng nước ngọt. Xâm nhập mặn làm giảm nguồn nước ngọt dưới lòng đất ở các tầng chứa nước ven biển do cả 2 quá trình tự nhiên và con người gây ra. Theo Trung tâm phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai (DMC), Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn: Xâm nhập mặn là hiện tượng nước mặn với nồng độ mặn bằng 4‰ xâm nhập sâu vào nội đồng khi xảy ra triều cường, nước biển dâng hoặc cạn kiệt nguồn nước ngọt. Xâm nhập mặn là vấn đề nghiêm trọng đối với nhiều chính quyền địa phương, vấn đề này đã được nỗ lực giải quyết trong bối cảnh đang diễn ra biến đổi khí hậu như nước biển dâng, tăng nhiệt độ, khai thác nước ngầm quá mức để đáp ứng nhu cầu nước cho phát triển, những nguyên nhân này đang làm tăng nguy cơ xâm nhập mặn. 6 b. Những yếu tố ảnh hưởng đến xâm nhập mặn Hiện tượng xâm nhập mặn bị tác động chủ yếu bởi 2 nhóm yếu tố chính là tự nhiên và con người. Cụ thể như sau: (1) - Các yếu tố tự nhiên: - Điều kiện khí tượng, thủy văn: các thay đổi yếu tổ thủy văn, năm hạn và năm nhiều nước ảnh hưởng rất lớn đến chế độ xâm nhập mặn; - Nước biển dâng: do ảnh hưởng của thay đổi khí hậu, đây là yếu tố đáng được quan tâm trong thời gian gần đây và cũng đang là một trong số những yếu tố có tác động mạnh mẽ nhất đến tình trạng xâm nhập mặn hiện nay. - Gió, bão: là yếu tố góp phần gia tăng xâm nhập mặn nhưng chỉ cục bộ và thời gian ảnh hưởng ngắn; - Dao động thủy triều: giao động thủy triều ảnh hưởng đáng kể đến chế độ xâm nhập mặn, vào các tuần trăng, dao động thủy triều lớn, xâm nhập mặn vào sâu, tuy nhiên đây là hiện tượng tự nhiên không thể kiểm soát được. (2) – Các yếu tố con người: Các hoạt động của con người có ảnh hưởng đến thay đổi xâm nhập mặn được phân làm các tác động như dưới đây: Bảng 1.1. Các hoạt động của con người có ảnh hưởng đến thay đổi xâm nhập mặn TT Tác động của con người Hinh thức/ Hoạt động cụ thể 1 Xây dựng các công trình thường nguồn - Xây dựng hồ chứa, hồ thủy điện - Làm đê bao - Chuyển nước trong và ngoài lưu vực 2 Thay đổi sử dụng đất - Phát triển nông nghiệp - Chặt phá rừng, mất rừng - Đô thị hóa , công nghiệp hóa 3 Các hoạt động khác - Thủy sản: Nuôi trồng và đánh bắt - Phát triển du lịch - Phát triển dân số 4 Quản lý và vận hành - Quản lý vận hành các hồ chứa 7 Đối với các cửa sông tiếp giáp với biển, hiện tượng xâm nhập mặn từ biển vào các sông xảy ra khá phổ biến, đặc biệt vào mùa khô. Khi lượng nước từ sông đổ ra biển giảm, thủy triều từ biển sẽ mang nước mặn lấn sâu vào trong sông làm cho nước sông bị nhiễm mặn. Nồng độ mặn sẽ giảm dần khi càng tiến sâu vào đồng bằng. Hình 1.1. Hiện tượng xâm nhập mặn từ biển vào lòng sông vùng cửa sông Nguồn: Lê Anh Tuấn (2009) Độ mặn và phạm vi xâm nhập mặn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: - Lưu lượng nước sông từ thượng nguồn đổ về, lưu lượng càng giảm, nước mặn càng tiến sâu vào đất liền. - Biên độ triều vùng cửa sông: vào giai đoạn triều cường, nước mặn càng lấn sâu vào. - Địa hình: Địa hình bằng phẳng là yếu tố thuận lợi cho sự xâm nhập mặn. - Các yếu tố khí tượng: Gió từ biển hướng vào đất liền, nhiệt độ cao, mưa ít, sẽ là tác nhân làm mặn lấn sâu vào nội địa. - Hoạt động kinh tế của con người: Nhu cầu khai thác và sử dụng nước ngọt vào mùa khô tăng sẽ làm giảm nguồn nước mặt cũng như nước ngầm, làm tăng nguy cơ xâm nhập mặn. 8 c. Tình hình xâm nhập mặn tại Việt Nam Việt Nam có trên 3200 km bờ biển, tập trung hàng triệu người sinh sống và khai thác các nguồn lợi từ biển. Xâm nhập mặn diễn ra tại hầu hết các địa phương ven biển, gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động sản xuất và sinh hoạt của người dân, đặc biệt tại những vùng cửa sông đổ ra biển. Hai đồng bằng rộng lớn nhất của Việt Nam là Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là những nơi chịu ảnh hưởng lớn nhất của hiện tượng này. Do đó, luận văn sẽ trích dẫn từ một số tài liệu tham khảo để đưa ra một cái nhìn rõ ràng về tình hình xâm nhập mặn đang diễn ra trong những năm gần đây và những tác động của nó đến sinh hoạt, sản xuất, và đặc biệt là đến lĩnh vực nông nghiệp ở hai vùng đồng bằng lớn này. 1.1.2. Tác động của nước biển dâng đến Việt Nam Theo kịch bản biến đổi khí hậu năm 2012 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, nếu mực nước biển dâng 1m sẽ có khoảng 39% diện tích, 35% dân số vùng Đồng bằng sông Cửu Long; trên 10% diện tích, 9% dân số vùng đồng bằng sông Hồng và Quảng Ninh; trên 2,5% diện tích, 9% dân số các tỉnh ven biển miền Trung và khoảng 7% dân số TP.HCM bị ảnh hưởng trực tiếp. Biến đổi khí hậu có thể ảnh hưởng sâu sắc đến chu trình thủy văn thông qua thay đổi mô hình lượng mưa, lượng nước bốc hơi và độ ẩm của đất. Lượng mưa có thể tăng hoặc giảm và phân bố không đồng đều trên toàn cầu. Hiện tượng này sẽ làm thay đổi lượng nước ngầm được bổ sung, đồng thời thay đổi tốc độ xâm nhập mặn vào tầng ngậm nước ven biển. Vì vậy, thông tin về các tác động của biến đổi khí hậu ở địa phương hoặc khu vực, các quá trình thủy văn và tài nguyên nước ven biển trở nên rất quan trọng. Đặc biệt, mực nước biển dâng gây xâm nhập mặn là mối đe dọa nghiêm trọng đối với các vùng ven biển ở Việt Nam, trong đó các tỉnh ven biển Tây Nam bộ là khu vực chịu ảnh hưởng xâm nhập mặn nghiêm trọng nhất với 1,77 triệu ha đất bị nhiễm mặn, chiếm 45% diện tích. 9 1.1.3. Các nghiên cứu về xâm nhập mặn trong và ngoài nước: 1.1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn ngoài nước: Xâm nhập mặn - yếu tố quan trọng trong quản lý chất lượng nước vùng cửa sông và ven biển là một quá trình phức tạp liên quan đến thủy động lực học và vận chuyển chất trong sông. Trên thực tế, sự tương tác giữa nước ngọt và nước biển diễn ra dưới sự tác động của lưu lượng dòng chảy trong sông, thủy...liên tục nhỏ nhất trung bình đạt 91.1 m3/s với mô đun 5.36 l/s/km2. Dòng chảy nhỏ nhất có mô đun 2.0 l/s/km2. Trên sông Chu tại Cửa Đạt, dòng chảy mùa kiệt từ tháng XII tới tháng VI chiếm 22% tổng lượng dòng chảy năm với ba tháng kiệt nhất là II, III, IV và tháng kiệt nhất là tháng III với lưu lượng trung bình 40 m3/s, dòng chảy tháng IV trung bình đạt 42 m3/s không cao hơn nhiều so với tháng III, xu thế kiệt dần về tháng IV là khá rõ. Dòng chảy nhỏ nhất tại Cửa Đạt đo được là 18.4 m3/s ngày 6/IV/1993 với mô đun là 2.98 l/s/km2, dòng chảy tháng III tháng kiệt nhất với tần suất 75% đạt 32 m3/s. Chế độ triều Thủy triều ở vùng ven biển sông Mã thuộc chế độ nhật triều không đều với chu kỳ triều trên 24h trong ngày. Trong một kỳ triều còn có ngày xuất hiện bán nhật triều. Thời gian triều lên ngắn 7 – 8h, những ngày triều cường thời gian triều lên 8 – 9h, thời gian triều rút 15 – 16h trong ngày. Biên độ triều lớn nhất tại Hoàng Tân cửa sông Mã là 3,19m; tại Giàng là 2,46m; tại Lạch Sung là 2,58m; tại Cự Thôn là 2,2m. Biên độ triều trung bình trên sông Hoạt là 1,3m; sông Lèn tại Lạch Sung là 1,53m; sông Mã tại Hoàng Tân là 1,58m. 26 Mực nước đỉnh triều cao nhất đạt 2,9m tại Hoàng Tân (cửa sông Mã) và thấp nhất đạt 1,81m lúc chân triều. Tại Giàng, mực nước chân triều thấp nhất vào tháng kiệt III, IV đạt -1,42m. Tại Lạch Sung (cửa sông Lèn) mực nước cao nhất là 2,32m vào tháng VIII/1971 khi có lũ và mưa bão, đạt thấp nhất -0.97m vào tháng IV/1970. Càng vào sâu nội địa, biên độ mực nước triều càng giảm ảnh hưởng triều về mùa lũ, mùa cạn yếu dần. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn tại lưu vực sông Mã. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn tại lưu vực sông Mã rất nhiều với 48 trạm khí tượng và 31 trạm thủy văn. Trong đó có 15 trạm thủy văn vẫn tiếp tục hoạt động đến nay. Danh sách các trạm khí tượng thủy văn tại khu vực nghiên cứu Hình 1.3: Bản đồ mạng lưới sông và mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực sông Mã. 27 1.3.2. Đặc điểm kinh tế xă hội của lưu vực sông Mã. a. Dân cư và phân bố dân cư Dân số Thanh Hóa tính đến 2007 là 3.697.227 người, dân số sống trên lưu vực sông Mã và vùng hưởng lợi (vùng chịu ảnh hưởng lũ Nam sông Chu và hữu sông Mã từ Giàng đến cửa Hới). Dân số sống ở vùng miền núi là 718.000 người. Còn lại sống chủ yếu ở vùng đồng bằng nơi dễ bị lũ uy hiếp. Trong số dân sống ở đồng bằng có 196.164 dân sống ở ngoài bãi nơi thường xuyên bị lũ đe dọa. Tốc độ tăng dân số tự nhiên ở Thanh Hóa là 0,8%. b. Cơ cấu kinh tế Bảng 1.4: Cơ cấu kinh tế qua các năm của tỉnh Thanh Hóa. Năm Nông nghiệp Dịch vụ Công nghiệp 1995 28,36% 34,77% 36,87% 2000 39,57% 33,83% 26,6% 2005 32,29% 33,12% 34,59% 2007 28,36% 34,77% 36,87% 2010 21,36% 37,77% 39,87% c. Các ngành kinh tế chủ chốt Nông nghiệp Nông nghiệp trên lưu vực sông Mã từ thượng nguồn đến hạ du chủ yếu là sản xuất 2 vụ đông xuân và vụ mùa. Theo thống kê diện tích canh tác trên lưu vực sông Mã và vùng bảo vệ khỏi lũ sông Mã là 213.739 ha. Tiềm năng phát triển chăn nuôi trên lưu vực rất lớn. Giá trị sản lượng chăn nuôi mới chiếm 28,69% tổng giá trị sản xuất nông nghiệp.Vật nuôi chủ yếu là trâu, bò lấy sức kéo và trâu bò thịt, gia súc gia cầm nuôi phân tán theo hộ gia đình. Công nghiệp Ngành công nghiệp tập chung chủ yếu ở vùng hạ du với các loại hình công nghiệp: công nghiệp trung ương, công nghiệp địa phương, và các ngành công nghiệp: công nghiệp nặng, công nghiệp chế biến gia công và công nghiệp sản xuất 28 hàng tiêu dùng. Tỷ trọng ngành công nghiệp trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa trong cơ cấu kinh tế của tỉnh là 34,1%. Thủy, hải sản Thủy hải sản trên lưu vực tập trung chủ yếu ở hạ du thuộc tỉnh Thanh Hóa. Bình quân 5 năm khai thác được 40.500 tấn/năm, trong đó hải sản là 26.098 tấn/năm, đánh bắt là 25.380 tấn/năm, nuôi trồng 1.718 tấn/năm. Lâm nghiệp Diện tích đất lâm nghiệp chiếm 71,8% diện tích lưu vực nhưng do khai thác không có chế độ bảo dưỡng và khai thác không có kế hoạch nên hầu hết không còn rừng nguyên sinh. Du lịch, dịch vụ Lưu vực sông Mã có rất nhiều vị trí du lịch với nhiều thể hình du lịch nghỉ ngơi: bãi biển Sầm Sơn, du lịch văn hóa cổ Lam Sơn, thành nhà Hồ, Du lịch phong cảnh có ao cá thần tiên Cẩm Thủy, động Từ Thức và rất nhiều điểm du lịch có ý nghĩa nghỉ ngơi giải trí khác. Du lịch ở đây đang khai thác thế mạnh tự nhiên chưa có đầu tư cải tạo nên chưa phát huy được tác dụng. Kinh tế hiện tại trên lưu vực sông Mã là 1 nền kinh tế đa dạng nhưng vẫn mang nhiều màu sắc của một nền kinh tế nông nghiệp không bền vững còn phụ thuộc nhiều vào thiên nhiên. 1.3.3. Tình hình xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã. Do ảnh hưởng của thủy triều nên nước ở vùng cửa sông thường bị nhiễm mặn. Độ mặn của nước sông phụ thuộc rất nhiều vào chế độ thủy triều, cường độ truyền triều vào sông và lượng nước thượng nguồn đổ về hạ lưu. Có thể nói, dòng triều truyền vào đến đâu, mặn nhập sâu đến đấy, nước sông vì thế bị nhiễm mặn không thể dùng cho sản xuất nông nghiệp được. Do vùng đất ven cửa sông cũng bị nhiễm mặn nên các loài sinh vật vùng cửa sông cũng thay đổi khác với vùng thượng lưu. Đó là các loài sinh vật nước lợ. Độ mặn ở cửa sông là lớn nhất, gần bằng độ mặn nước biển khoảng 30 – 32‰ và giảm dần về phía thượng nguồn theo mức độ yếu đi của triều. Tùy theo các nhánh phân lưu mà mức độ xâm nhập mặn trên sông khác nhau. 29 Diễn biến độ mặn theo thời gian Theo thời gian trong năm, mức độ xâm nhập mặn vào sông nhiều hay ít tùy thuộc chủ yếu vào lượng dòng chảy cơ bản trên sông. Trong mùa lũ (sông Mã: từ tháng VI – X, 2 tháng có dòng chảy lớn nhất là VIII, IX; sông Chu, sông Yên: từ tháng VII – XI, 2 tháng có dòng chảy lớn nhất là tháng IX và tháng X) lượng dòng chảy trên các sông dồi dào nên mặn ít có khả năng lấn sâu vào nội địa. Vào mùa kiệt (sông Mã: từ tháng XI – V, tháng có dòng chảy nhỏ nhất thường là tháng III, IV; sông Chu, sông Yên: từ tháng XII – VI, 2 tháng có dòng chảy nhỏ nhất thường là tháng III, IV) lượng dòng chảy cơ bản trên sông nhỏ nên mặn xâm nhập sâu mạnh và lấn sâu vào nội địa dọc theo các sông. Mùa kiệt năm 2009 – 2010, mực nước trên các sông suối không ngừng hạ thấp và ở mức thấp hơn so với trung bình nhiều năm cùng kỳ từ 0.23 – 0.94m. Đặc biệt, mực nước trung bình và nhỏ nhất các tháng mùa kiệt năm nay đều ở mức thấp nhất so với cùng kỳ lịch sử. Mực nước nhỏ nhất năm tại trạm thủy văn Lý Nhân là 2.9m (ngày 16/IV), nhỏ hơn mực nước kiệt lịch sử Hmin: 3.28m – 6/5/2005.[1] Do tình trạng khô hạn thiếu nước diễn ra sớm nên vùng cửa sông độ mặn đã xâm nhập sớm hơn và cường độ mạnh hơn những năm trước đây. Diễn biến độ mặn theo không gian Nếu lấy độ mặn 1.0‰ làm giới hạn, tính từ cửa biển về phía thượng lưu, độ mặn xâm nhập vào các sông trong đợt điều tra năm 2010 như sau: Trên dòng chính sông Mã mặn có thể xâm nhập sâu tới 28km (năm 2009: 23km); sông Lèn tới trên 22km; sông Lạch Trường và kênh De xâm nhập trên toàn tuyến sông; sông Hoạt tới âu Mỹ Quan Trang, sông Báo Văn tới âu Báo Văn (do có sự chặn dòng ngăn mặn của 2 âu); sông Yên, sông Hoàng tới 26km, sông Nhơm tới 23km. Như vậy, so với những năm có số liệu thì 2010 xâm nhập mặn vùng cửa sông ven biển đã gia tăng mạnh mẽ, một số tuyến sông như dòng chính sông Mã, sông Lèn độ mặn xâm nhâp đạt mức cao nhất lịch sử. 30 Trên hệ thống sông Mã, độ mặn lớn nhất tại các trạm trong đợt điều tra 2010 phổ biến ở mức lớn hơn so với trung bình nhiều năm cùng kỳ (những năm có thống kê số liệu) cũng như so với cùng kỳ 2009. Đặc biệt trên dòng chính sông Mã, sông Lèn, sông Lạch Trường độ mặn lớn nhất xâm nhập vào sông đã đạt mức cao nhất từ trước đến nay: tại Giàng (sông Mã) tới 6.1‰; tại Cự Thôn (sông Lèn) tới 7.1‰ Trong khi đó, độ mặn nhỏ nhất tại các trạm phổ biến ở mức xấp xỉ đến lớn hơn so với trung bình nhiều năm và lớn hơn so với cùng kỳ năm 2009. Tình trạng khô hạn và xâm nhập mặn năm 2010 ở Thanh Hóa đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của nhân dân 4 huyện ven biển gồm: Nga Sơn, Hà Trung, Hậu Lộc, Hoằng Hóa. 1.3.4 Tình hình hồ chứa trên lưu vực sông Mã Trên lưu vực sông Mã có gần 80 hồ chứa đang và đã xây dựng với tổng dung tích 2.590 triệu m3, trong đó có gần 70 hồ đang vận hành với tổng dung tích 1.639 triệu m3, 5 hồ đang xây dựng với tổng dung tích 888 triệu m3. Trên lưu vực có 3 hồ lớn là Trung Sơn, Cửa Đạt, Hủa Na tổng dung tích của 3 hồ này gần 2.245 triệu m3 chiếm gần 87% dung tích toàn lưu vực. Các hồ này có nhiệm vụ cắt giảm lũ bảo vệ hạ lưu, cấp nước sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, kết hợp phát điện và bổ sung nước mùa kiệt cho hạ lưu sông Mã. Nó có tác động to lớn đến điều tiết dòng chảy và tình hình xâm mặn ở hạ du lưu vực sông Mã.[9] Kết luận chương 1 Như vậy, chương 1 của luận văn này đã trình bày một cách tổng quan về các vấn đề nghiên cứu xâm nhập mặn trên thế giới và ở Việt Nam nói chung, trên vùng hạ lưu sông Mã nói riêng và các điều kiện tự nhiên cũng như phát triển kinh tế của khu vực hạ lưu sông Mã. Qua đó có thể thấy một cách khái quát rằng đã có nhiều phương pháp nghiên cứu xâm nhập mặn được nhiều tác giả trong và ngoài nước sử dụng nhưng mô hình toán là một phương pháp hiện đại, thuận tiện và hiệu quả. Mô hình MIKE 11 với những ưu thế vượt trội đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta. Đã có một số nghiên 31 cứu về chế độ dòng chảy, bùn cát, xâm nhập mặn lưu vực sông Mã nhưng chưa có nghiên cứu xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã trong bối cảnh BĐKH theo kịch bản mới Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố năm 2016. Vùng hạ lưu sông Mã có tầm quan trọng đặc biệt đối với phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Thanh Hóa đã và đang bị ảnh hưởng nghiêm trọng của xâm nhập mặn. Do đó, luận văn sẽ sử dụng phương pháp mô hình toán (MIKE 11) để tính toán và nghiên cứu diễn biến mặn hạ lưu sông Mã và đề xuất các giải pháp sử dụng hiệu quả nguồn nước mùa kiệt. 32 CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN MẶN SÔNG MÃ 2.1. Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE 11 tính toán xâm nhập mặn MIKE 11 là một phần mềm kỹ thuật chuyên dụng mô phỏng lưu lượng, chất lượng nước và vận chuyển bùn cát ở cửa sông, sông, hệ thống tưới, kênh dẫn và các hệ thống dẫn nước khác. MIKE 11 là công cụ lập mô hình động lực một chiều, thân thiện với người sử dụng nhằm phân tích chi tiết, thiết kế, quản lý và vận hành cho sông và hệ thống kênh dẫn đơn giản và phức tạp. Với môi trường đặc biệt thân thiện với người sử dụng, linh hoạt và tốc độ, MIKE 11 cung cấp một môi trường thiết kế hữu hiệu về kỹ thuật công trình, tài nguyên nước, quản lý chất lượng nước và các ứng dụng quy hoạch. Mô đun mô hình thuỷ động lực (HD) là một phần trung tâm của hệ thống lập mô hình MIKE 11 và hình thành cơ sở cho hầu hết các mô đun bao gồm: dự báo lũ, tải khuyếch tán, chất lượng nước và các mô đun vận chuyển bùn cát. Mô đun MIKE 11 HD giải các phương trình tổng hợp theo phương đứng để đảm bảo tính liên tục và bảo toàn động lượng (phương trình Saint Venant). Các ứng dụng liên quan đến mô đun MIKE 11 HD bao gồm: + Dự báo lũ và vận hành hồ chứa + Các phương pháp mô phỏng kiểm soát lũ +Vận hành hệ thống tưới và tiêu thoát nước mặt + Thiết kế các hệ thống kênh dẫn + Nghiên cứu sóng triều và dòng chảy do mưa ở sông và cửa sông Đặc trưng cơ bản của hệ thống lập mô hình MIKE 11 là cấu trúc mô đun tổng hợp với nhiều loại mô đun được thêm vào mô phỏng các hiện tượng liên quan đến hệ thống sông. Ngoài các mô đun thuỷ lực đã mô tả ở trên, MIKE bao gồm các mô đun bổ sung đối với: + Thuỷ văn + Tải khuyếch tán + Các mô hình chất lượng nước + Vận chuyển bùn cát có cấu kết 33 + Vận chuyển bùn cát không cấu kết b. Các phương trình cơ bản a) Phương trình cơ bản cho tính toán thuỷ lực Hệ phương trình cơ bản của MIKE 11 là hệ phương trình Saint Venant viết cho trường hợp dòng chảy một chiều trong lòng kênh dẫn hở, bao gồm: + Phương trình liên tục là: q t A x Q       (2.1) + Phương trình động lượng có dạng:  t Q   + x  ( A Q 2 ) + gA x h   + g RA2C |Q|Q = 0 (2.2) Trong đó: Q: Lưu lượng qua mặt cắt (m3/s) Q: Lưu lượng qua mặt cắt (m3/s) A: Diện tích mặt cắt ướt (m2) x: Chiều dài theo dòng chảy (m) t: Thời gian tính toán (s) q: Lưu lượng nhập lưu : Hệ số động năng : Hệ số phân bố lưu tốc g: Gia tốc trọng trường g= 9.81 m/s2 C: Hệ số Sê-di R: Bán kính thủy lực Phương pháp giải: Mô hình MIKE 11 sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott. Để giải hệ phương trình Saint-Venant. Sơ đồ sai phân ẩn 6 điểm như sau (hình 2.1; 2.2): Hình 2.1 Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott Hình 2.2 Sơ đồ sai phân 6 điểm ẩn Abbott trong mặt phẳng x~t 34 Điều kiện biên và điều kiện ban đầu: Điều kiện biên: Các điều kiện biên gồm có điều kiện mực nước theo thời gian và lưu lượng theo thời gian tại vị trí các mặt cắt khống chế cửa ra và cửa vào của đoạn sông tính toán. Điều kiện ban đầu: Các điều kiện ban đầu bao gồm các điều kiện về mực nước, lưu lượng trên khu vực nghiên cứu (thường lấy lưu lượng bằng 0, mực nước bằng mực nước trung bình). Điều kiện ổn định: Để sơ đồ sai phân hữu hạn ổn định và chính xác, cần tuân thủ các điều kiện sau: - Địa hình phải đủ tốt để mực nước và lưu lượng được giải một cách thoả đáng. Giá trị tối đa cho phép đối với x phải được chọn trên cơ sở này. - Bước thời gian t phải đủ nhỏ để cho ta một thể hiện chính xác về sóng. Chẳng hạn bước thời gian tối đa để mô phỏng thủy triều nói chung khoảng 30 phút. - Điều kiện Courant dưới đây có thể dùng như một hướng dẫn để chọn bước thời gian sao cho đồng thời thoả mãn được các điều kiện trên. Giá trị của Cr là 10 đến 15, nhưng các giá trị lớn hơn (lên đến 100) đã được sử dụng: x ghVt Cr    )( (2.3) Trong đó: V : vận tốc; h : độ sâu dòng chảy. Cr thể hiện tốc độ nhiễu động sóng tại nước nông (biên độ nhỏ). Số Courant biểu thị số các điểm lưới trong một bước sóng, phát sinh từ một nhiễu động nhỏ, sẽ di chuyển trong một bước thời gian. Sơ đồ sai phân hữu hạn dùng trong MIKE 11 (sơ đồ 6 điểm ẩn Abbott), cho phép số Courant từ 10 – 20, nếu dòng chảy dưới phân giới (số Froude nhỏ hơn 1). Tính toán với số Courant bằng 250 cho kết quả có sai số nhỏ hơn 2% trong một số trường hợp đặc biệt. b) Phương trình cơ bản tính toán xâm nhập mặn 35 Mô đun khuếch tán bình lưu (AD) dựa trên phương trình 1 chiều về bảo toàn khối lượng của chất hoà tan hoặc lơ lửng, nó sử dụng các kết quả tính toán của mô hình thuỷ lực. Mô hình AD giải theo sơ đồ sai phân ẩn, mà về nguyên tắc là ổn định vô điều kiện. Phương trình khuếch tán: qCAKC x C AD xx QC t AC 2                 (2.4) Trong đó: C-nồng độ; D-hệ số khuếch tán A-diện tích mặt cắt ngang; K-hệ số phân huỷ tuyến tính; C2-nồng độ nguồn q-dòng gia nhập; x-khoảng cách; t-thời gian. Phương trình phản ánh 2 cơ chế vận chuyển: - Vận chuyển bình lưu/ đối lưu bởi dòng chảy trung bình, - Vận chuyển khuếch tán bởi gradient nồng độ. * Các giả thiết: - Vật chất và nguồn hoàn toàn xáo trộn trong mặt cắt ngang, - Vật chất bảo toàn theo định luật khuếch tán bậc nhất Fick, tức là vận chuyển khuếch tán tỷ lệ với gradient nồng độ. Điều kiện biên: Chảy ra khỏi biên hở: 0 2 2    x C (2.5) Chảy vào biên hở: Nồng độ tại biên được xử lý như đối với lưu lượng và mực nước. Khi dòng đổi hướng ra thành vào biên, điều kiện biên xác định theo: tmixKmix bfoutbf eCCCC  )( (2.6) Trong đó: 36 Cbf-nồng độ làm đầu vào tại biên Cout-nồng độ tại biên ngay sau khi dòng chảy đổi hướng Kmix-quy mô thời gian, tmix-thời gian kể từ khi dòng chảy đổi hướng. Biên đóng kín Lúc này lưu lượng Q=0 và: 0   x C (2.7) Phương pháp giải bằng số: Phương trình khuếch tán bình lưu giải theo sơ đồ sai phân ẩn trung tâm để tối giản các nhiễu loạn số. Tính ổn định: Sơ đồ tính toán trong mô hình khuếch tán bình lưu sẽ ổn định thậm chí đối với số Peclet lớn, tức là: 2   D x vPe (2.8) Trong đó: v-vận tốc ; x-khoảng cách giữa các điểm lưới; D-hệ số khuếch tán. Bước thời gian và không gian cũng chọn sao cho số Courant đối lưu Cr nhỏ hơn 1. 2    x t vCr (2.9) x trong môđun AD là khoảng cách giữa các nút kể cả h và Q, tức là x trong AD bằng 0.5 x trong tính toán thuỷ lực HD. Do vậy nếu bước thời gian trong HD bị hạn chế bởi chỉ tiêu vận tốc, cần giảm đi 2 lần trong tính toán AD. 2.2. Ứng dụng mô hình MIKE 11 mô phỏng diễn biến mặn sông Mã Về mặt nguyên tắc, để ứng dụng bất cứ một mô hình nào đều phải qua ba bước: +) Xây dựng mô hình: trong bước này ta thiết lập sơ đồ hệ thống vớí hệ thống các mặt cắt phản ảnh đúng điều kiện ngoài thực tế, các biên và sau đó chạy 37 mô hình với một năm cụ thể để tìm bộ thông số cho bài toán (bước hiệu chỉnh mô hình) +) Kiểm định mô hình: trong bước này ta xác nhận tính khả thi của mô hình. +) Sử dụng mô hình tính toán mô phỏng các phương án khác nhau cho hệ thống. Việc xây dựng mạng thủy lực hệ thống sông Mã bằng cách ứng dụng mô hình MIKE 11 được thực hiện theo các bước cụ thể sau: - Thu thập tài liệu địa hình và tài liệu thủy văn của hệ thống sông - Đánh giá độ tin cậy và xử lí số liệu - Thiết lập mạng sông Cả bằng mô hình MIKE 11 - Vào mặt cắt cho các sông - Nối các sông - Lập biên lưu lượng và mực nước - Chạy thông mô hình với các điều kiện ban đầu giả thiết và ∆t phù hợp - Hiệu chỉnh mô hình (chọn thời gian kiệt đồng bộ năm 2003) o Giả thiết các điều kiện ban đầu cho hệ thống o Chọn bước thời gian phù hợp o Giả thiết nhám cho các mặt cắt o So sánh kết quả thực đo và tính toán ở các biên kiểm tra -Kiểm định mô hình (chọn thời đoạn kiệt từ 1/1/2005 đến 31/8/2005 để kiểm định bộ thông số của mô hình) -Ứng dụng mô hình mô phỏng thuỷ lực với các biên kiệt ứng với tần suất P = 75%; 90% 38 Hình 2.3: Sơ đồ khối tính toán thuỷ lực MIKE11 2.2.1. Thiết lập sơ đồ mạng lưới 2.2.1.1. Thiệt lập mạng lưới sông Sơ đồ mạng sông được thiết lập cho mô h́nh thủy lực được thể hiện trên hình 2.1 - Nhập dữ liệu mặt cắt vào cho đoạn sông và khoảng cách các mặt cắt. 39 - Xác định vị trí các nút biên đầu vào: biên dưới là đường quá trình mặt nước tại vị trí cửa sông, biên trên là quá trình lưu lượng thực đo tại mặt cắt phía thượng nguồn của con sông. - Từ tài liệu thủy văn thu thập được chọn ra các biên kiểm tra, xác định vị trí trạm biên kiểm tra. Trong mô hình thủy lực, để đánh giá quá trình mô phỏng ta thường lựa chọn một số nút kiểm tra tại các vị trí mặt cắt trùng với các trạm đo thủy văn trên sông để kiểm tra kết quả tính toán của mô hình. Hình 2.4 Sơ đồ tính toán thủy lực sông Mã 2.2.1.2. Tài liệu địa hình Hệ thống được mô phỏng gồm 273 mặt cắt. Tài liệu mặt cắt được đo đạc vào năm 1999 có hệ cao độ thống nhất và đủ độ tin cậy cho tính toán. 40 2.2.1.3. Tài liệu thủy văn Như đã trình bày ở trên, tài liệu thủy văn gồm các trạm biên và trạm kiểm tra chi tiết và đồng bộ về mặt thời gian. *) Điều kiện biên Biên trên: Với mạng sông tính toán đã được xác định ở trên, biên trên của mô hình là quá trình lưu lượng theo thời gian Q = f(t), cụ thể như sau: trên sông Mã tại trạm thủy văn Cẩm Thuỷ; trên sông Chu tại trạm thủy văn Cửa Đạt; trên sông Bưởi tại trạm thủy văn Thạch Lâm. Biên dưới: là quá trình mực nước theo thời gian H = f(t) tại cửa sông Mã là trạm Hoàng Tân; cửa sông Lèn là trạm Lạch Sung; cửa sông Lạch Trường là trạm Lạch Trường; sông Báo Văn là trạm Hòa Thuận. Biên mặn: giá trị độ mặn = 0 tại các biên trên; giá trị độ mặn = 28‰ tại biên phía cửa biển. *) Các trạm kiểm tra Tài liệu thủy văn tại các trạm kiểm tra gồm tài liệu thực đo của các trạm: - Quá trình H ~ t tại trạm Giàng trên sông Mã (t = giờ). - Quá trình H ~ t tại trạm Hàm Rồng trên sông Mã (t = giờ). - Quá trình H ~ t tại trạm Nguyệt Viên trên sông Mã (t = giờ). - Quá trình H ~ t tại trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường (t = giờ). - Quá trình H ~ t tại trạm Vạn Ninh trên sông Lạch Trường (t = giờ). - Quá trình H ~ t tại trạm Phong Mục trên sông Lèn (t = giờ). - Quá trình H ~ t tại trạm Phà Thắm trên sông Lèn (t = giờ). Đây là cơ sở cho việc hiệu chỉnh và xác nhận bộ thông số cũng như tính toán các đặc trưng thuỷ văn, thuỷ lực khu vực nghiên cứu. *) Xử lý số liệu - Nguyên tắc chung là các số liệu thủy văn bao gồm mực nước và lưu lượng quan trắc tại các trạm thủy trạm phải được qui chuẩn về hệ cao độ Quốc gia. Do nhiều lý do khác nhau mà chuỗi tài liệu thuỷ văn trên hệ thống đo không đồng pha, 41 chính vì vậy cũng chỉ chọn được một số ít năm để kiểm định và đánh giá tính ổn định của bộ thông số mô hình. - Vì là nghiên cứu dòng chảy mùa cạn, khi mà ảnh hưởng mưa kiệt không lớn nữa và dòng chảy trong sông chủ yếu do nước ngầm từ lưu vực cung cấp hoặc nước xả xuống từ các hồ chứa (Sau năm 2010 mới thực sự có các hồ chưa lớn xả xuống hạ lưu nhằm bổ sung thêm nguồn nước cho các hoạt động kinh tế xã hội và đẩy mặn. Chính vì vậy, chuỗi số liệu (H,Q) được sử dụng để tính toán. - Do nội dung chính của luận văn là ứng dụng MIKE11 để mô phỏng diễn biến xâm mặn nên bước kiểm định yêu cầu tài liệu phải rất chính xác và đồng bộ, nhưng khi mô phỏng các kịch bản thì chỉ xem xét cho một số trường hợp mà chưa thể xem xét hết các trường hợp được. Chính vì vậy, đầu vào của các phương án chỉ mang tính chất định hướng (đôi khi ta chỉ mô phỏng cho một năm cụ thể nào cũng có thể chấp nhận được) 2.2.2. Hiệu chỉnh và kiểm định thông số mô hình MIKE 11 cho sông Mã 2.2.2.1. Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô hình a. Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô đun thủy lực Việc hiệu chỉnh thông số mô hình chủ yếu được tiến hành bằng cách thay đổi bộ thông số thủy lực và thông số mô tả chất lượng nước đồng thời kiểm tra tính hợp lý tại các điều kiện biên. Trong trường hợp tính toán xâm nhập mặn chủ yếu xét tới dòng chảy kiệt, dòng chảy chủ yếu trong lòng sông, nên việc hiệu chỉnh bộ thông số chủ yếu là thay đổi độ nhám của lòng dẫn. Hệ số nhám được tính riêng cho từng đoạn sông tuỳ theo điều kiện thực tế của từng mặt cắt theo công thức kinh nghiệm và thường dao động trong khoảng 0.02 – 0.05, được hiệu chỉnh trong quá trình hiệu chỉnh mô hình kết hợp tham khảo thông tin điều tra thực địa. Quá trình hiệu chỉnh có thể tóm tắt thành các bước sau đây: - Bước 1: Giả thiết bộ thông số (chủ yếu là độ nhám), điều kiện ban đầu. - Bước 2: Sau khi đã có bộ thông số giả thiết, tiến hành chạy mô hình. - Bước 3: So sánh kết quả tính toán với số liệu thực đo tại các trạm có số liệu đo đạc lưu lượng và mực nước. 42 Việc so sánh này có thể tiến hành bằng trực quan (so sánh hai đường quá trình tính toán và thực đo trên biểu đồ), đồng thời kết hợp chỉ tiêu Nash để kiểm tra. Nash = 1 -        2 2 , ,, XoiXo iXsiXo Trong đó: Xo,i – Giá trị thực đo. Xs,i - Giá trị tính toán hoặc mô phỏng. Xo - Giá trị thực đo trung bình - Bước 4: Nếu kết quả so sánh tốt thì dừng hiệu chỉnh và lưu bộ thông số. Nếu kết quả không đạt, tiến hành phân tích đánh giá sai lệch, sau đó tiếp tục hiệu chỉnh lại bộ thông số. Quá trình hiệu chỉnh thông số được trình bày trong sơ đồ dưới đây: Hình 2.5. Sơ đồ quá trình hiệu chỉnh bộ thông số mô hình Quá trình hiệu chỉnh và kiểm định thực hiện cho trạm kiểm tra Giàng. a. Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô đun thủy lực Việc hiệu chỉnh mô hình được tính toán cho 2 khoảng thời gian từ 17/3/2010 đến 30/03/2010 và 09/3/2011 đến 21/3/2011. Kết quả hiệu chỉnh mô hình được thể (2.10) 43 hiện dưới dạng biểu đồ so sánh kết quả tính toán và thực đo tại vị trí trạm thủy văn kiểm tra trên mạng sông đã nói ở trên và chỉ số kiểm định Nash tương ứng tại trạm đó. Bảng 2.1 Kết quả hiệu chỉnh tại một số trạm kiểm tra Thời gian Trạm Sông Chỉ số NASH 17/3-30/3/2010 Giàng Mã 0.89 Cự Đà Lạch Trường 0.88 Phà Thắm Lèn 0.80 09/3-21/3/2011 Giàng Mã 0.9 Cự Đà Lạch Trường 0.89 Phà Thắm Lèn 0.81 Hình 2.6. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Giàng trên sông Mã năm 2010 M ự c n ư ớ c H ( m ) Thời gian t (giờ) 44 Hình 2.7. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Giàng trên sông Mã năm 2011 Hình 2.8. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường năm 2010 M ự c n ư ớ c H (m ) Thời gian t(giờ) M ự c n ư ớ c H (m ) Thời gian t(giờ) 45 Hình 2.9. Kết quả hiệu chỉnh mực nước trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường năm 2011 Hình 2.10. Kết quả hiệu chỉnh mực nước trạm Phà Thắm trên sông Lèn năm 2010 M ự c n ư ớ c H (m ) Thời gian t(giờ) M ự c n ư ớ c H (m ) Thời gian t(giờ) 46 Hình 2.11 Kết quả hiệu chỉnh mực nước trạm Phà Thắm trên sông Lèn năm 2011 Từ Bảng 2.1 và Hình 2.4 – 2.9 ta có thể thấy đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại các trạm kiểm tra khá phù hợp. Đường quá trình mực nước tính toán bám sát đường quá trình thực đo với chỉ số NASH từ 0.80- 0.9, sai số lệch đỉnh của các trạm cũng đảm bảo tiêu chuẩn cho phép. Như vậy quá trình hiệu chỉnh mô hình cho bộ thông số thủy lực đưa ra kết quả các chỉ tiêu đánh giá (NASH, sai số lệch đỉnh) nằm trong giới hạn cho phép. Vậy, bộ thông số của mô đun được chấp nhận và sử dụng để kiểm định cho mùa cạn năm 2012. b. Kiểm định bộ thông số cho mô đun thủy lực Kiểm định mô hình thực hiện cho khoảng thời gian từ 11/03/2012 đến 23/03/2012. Kết quả kiểm định mô hình cũng được thể hiện trên biểu đồ đường quá trình mực nước thực đo tại trạm kiểm tra trên mạng, kết hợp với chỉ tiêu kiểm định Nash tương ứng. M ự c n ư ớ c H (m ) Thời gian t(giờ) 47 Hình 2.12. Kết quả kiểm định mực nước trạm Giàng trên sông Mã năm 2012 Hình 2.13. Kết quả kiểm định mực nước trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường năm 2012 M ự c n ư ớ c H (m ) Thời gian t(giờ) M ự c n ư ớ c H (m ) Thời gian t(giờ) 48 Hình 2.14. Kết quả kiểm định mực nước trạm Phà Thắm trên sông Lèn năm 2012 Bảng 2.2 Kết quả kiểm định hệ số Nash tại các trạm kiểm tra Thời gian Trạm Sông Chỉ số NASH 11/3-23/3/2012 Giàng Mã 0.85 Cự Đà Lạch Trường 0.89 Phà Thắm Lèn 0.81 Bảng 2.3 Hệ số nhám của mô đun thủy lực TT Sông Khoảng cách Hệ số nhám TT Sông Khoảng cách Hệ số nhám 1 songma 0 0.034 17 songchu 79200 0.028 2 songma 38185 0.034 18 baovan 509 0.023 3 songma 38532 0.034 19 baovan 7039 0.023 4 songma 38861 0.034 20 baovan 9500 0.023 M ự c n ư ớ c H (m ) Thời gian t(giờ) 49 TT Sông Khoảng cách Hệ số nhám TT Sông Khoảng cách Hệ số nhám 5 songma 54753 0.032 21 songlen 0 0.023 6 songma 59172 0.032 22 songlen 12370 0.023 7 songma 67369 0.032 23 songlen 30410 0.023 8 songma 69874 0.032 24 songlen 37607 0.023 9 songma 70200 0.032 25 LachTruong 0 0.023 10 songma 77577 0.032 26 LachTruong 4787 0.023 11 songma 86120 0.032 27 LachTruong 24517 0.023 12 songchu 0 0.028 28 songbuoi 48234 0.025 13 songchu 30836 0.028 29 songbuoi 64329 0.025 14 songchu 49254 0.028 30 songbuoi 72175 0.025 15 songchu 49891 0.028 31 baovan 0 0.023 16 songchu 49537 0.028 c. Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô đun khuếch tán – lan truyền mặn Việc hiệu chỉnh hệ số khuếch tán cũng tiến hành tương tự như việc hiệu chỉnh các thông số thủy lực. Ở đây ta thay bộ thông số hệ số khuếch tán. Việc hiểu chỉnh được thực hiện cho các trạm kiểm tra Giàng trên sông Mã, trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường, trạm Phà Thắm trên sông Lèn và thực hiện tính toán cho khoảng thời gian từ 17/03/2010 đến 30/03/2010. Quá trình hiệu chỉnh thông số mô hình dựa trên sự phù hợp giữa tính toán và thực đo tại trạm kiểm tra, cụ thể là sự phù hợp về giá trị đỉnh mặn. Chỉ tiêu đánh giá về đỉnh dựa trên sai số đỉnh và thời gian xuất hiện đỉnh mặn. Dưới đây là bảng kết quả đánh giá sai số và thời gian xuất hiện đỉnh tại vị trí các trạm kiểm tra. 50 Bảng 2.4 Kết quả đánh giá sai số độ mặn tính toán và thực đo tại vị trí kiểm tra TT Trạm Sông Smax tính toán Smax thực đo Sai số lệch đỉnh Chênh lệch thời gian xuất hiện đỉnh(giờ) Nash (o/oo) (o/oo) 1 Giàng Mã 6.31 6.1 0.21 1 0.72 2 Cự Đà Lạch Trường 5.62 5.6 0.02 7 0.7 3 Phà Thắm Lèn 23.9 23.5 0.4 3 0.82 Hình 2.15.Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính toán và thực đo tại trạm Giàng trên sông Mã M ự c n ư ớ c H (m ) Thời gian t(giờ) Đ ộ m ặ n S (% 0 ) 51 Hình 2.16. Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính toán và thực đo tại trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường Hình 2.17. Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính toán và thực đo tại trạm Phà Thắm trên sông Lèn Thời gian t(giờ) Thời gian t(giờ) Đ ộ m ặ n S (% 0 ) Đ ộ m ặ n S (% 0 ) 52 Qua kết quả cho thấy đỉnh mặn tính toán và thực đo có sự phù hợp tốt, thời gian xuất hiện tính toán đỉnh không chênh lệch nhiều so với thời gian xuất hiện đỉnh mặn thực đo. Quá trình độ mặn tính toán và thực đo tại các vị trí nhìn chung khá phù hợp. Bảng 2.5 Hệ số mô đun khuếch tán – lan truyền mặn Tên sông Mặt cắt Hệ số khuyếch tán D Dmin Dmax Tên sông Mặt cắt Hệ số khuyếch tán D Dmin Dmax songma 82570 500 100 1000 songlen 19041 1500 100 2000 songma 77742 490 100 1000 songlen 14802 1500 100 2000 songma 74697 480 100 1000 songlen 10218 1500 100 2000 songma 70029 470 100 1000 songlen 5152 1500 100 2000 songma 58852 460 100 1000 songlen 1040 1500 100 2000 songma 51912 450 100 1000 songchu 79200 500 100 1000 songma 45360 440 100 1000 songchu 65980 500 100 1000 songma 39832 430 100 1000 songchu 52690 500 100 1000 songma 24123 420 100 1000 songchu 20850 500 100 1000 songma 20515 410 100 1000