Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông hồng sông thái bình

BTNMT
VKTTVMT
B TI NGUYấN V MễI TRNG
VIN KHOA HC KH TNG THY VN V MễI TRNG
5/62 Nguyn Chớ Thanh, ng a, H Ni
********






BO CO TNG KT TI NGHIấN CU
KHOA HC V CễNG NGH CP B

TI:
xây dựng chơng trình dự báo xâm nhập mặn
cho khu VựC đồng bằng sông hồng - Thái bình

Ch nhim ti: KS. on Thanh Hng





8447




H NI, 7 - 2010


B TI NGUYấN V MễI TRNG
VIN KHOA HC KH TNG THY VN V MễI TRNG
23/62 Nguyn Chớ Thanh, ng a, H Ni
********


BO CO TNG KT
TNG KT TI NGHIấN CU
KHOA HC V CễNG NGH CP B

TI: xây dựng chơng trình dự báo xâm nhập mặn
cho khu VựC đồng bằng sông hồng - Thái bình

Ch s ng ký:
Ch s phõn loi:

Ch s lu tr:
Cng tỏc viờn chớnh:
1 TS. Ló Vn Chỳ
2 CN. Hong Vn i
3 ThS. Lờ Th Mai Võn
4 TS. Nguyn Lan Chõu
5 ThS. Nguyn Xuõn Hin

H Ni, ngy 20/5/2010 H Ni, ngy / / 2010 H Ni, ngy / / 2010
CH NHIM TI
(Ký v ghi rừ h tờn)




on Thanh Hng
N V THC HIN TI
(Ký v ghi rừ h tờn)




Ló Vn Chỳ
C QUAN CH TRè TI
(Th trng n v ch trỡ
ký tờn, úng du)

H Ni, ngy thỏng nm 2010 H Ni, ngy thỏng nm 2010
HI NG NH GI CHNH THC
CH TCH HI

NG
(Ký v ghi rừ h tờn, hc hm, hc v)
C QUAN QUN Lí TI
TL. B TRNG
KT. V TRNG
V KHOA HC - CễNG NGH
PHể V TRNG


Nguyn Lờ Tõm




H NI, 7 - 2010
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

i

MỤC LỤC

MỤC
NỘI DUNG Trang

MỞ ĐẦU
1

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP
MẶN Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

4
I.1
CÁC NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC 4
I.2
TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN TRONG NƯỚC 6
1.2.1 Tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn ở nước ta
6
1.2.2 Tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Hồng -
Thái Bình
8
CHƯƠNG II
ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
11
II.1
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG HỒNG – THÁI BÌNH
11
2.1.1 Vị trí địa lý hành chính
11
2.1.2 Địa hình lưu vực sông Hồng – Thái Bình
12
2.1.3 Đặc điểm địa chất kiến tạo
14
2.1.4 Thổ nhưỡng
14
2.1.5 Khoáng sản
16

2.1.6 Lớp phủ thực vật
17
II.2
ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU LƯU VỰC SÔNG HỒNG – THÁI BÌNH
17
2.2.1 Khái quát chung
17
2.2.2 Chế độ bức xạ, số giờ nắng, lượng mây tổng quan
18
2.2.3 Chế độ nhiệt
19
2.2.4 Độ ẩm không khí
20
2.2.5 Bốc hơi
20
2.2.6 Chế độ gió
21
2.2.7 Chế độ mưa
21
2.2.8 Bão
22
II.3
MẠNG LƯỚI SÔNG SUỐI VÀ ĐẶC ĐIỂM THỦY VĂN
22
2.3.1 Khái quát chung
22
2.3.2 Đặc điểm dòng chảy sông ngòi
26
2.3.3 Đặc trưng chế độ thuỷ văn vùng triều
26

II.4.
QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI VÙNG ĐỒNG BẰNG
SÔNG HỒNG
27
2.4.1 Về dân số
27
2.4.2 Quy hoạch phát triển công nghiệp
29
2.4.3 Quy hoạch phát triển nông nghiệp
29
2.4.4 Quy hoạch phát triển thủy sản
30
II.5
MẠNG LƯỚI TRẠM ĐO KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
30
2.5.1 Hệ thống quan trắc khí tượng, thủy văn
30
2.5.2 Mạng lưới quan trắc độ mặn và tình hình số liệu
31
2.5.3 Tình hình thu thập dữ liệu, số liệu địa hình, KTTV và khảo sát, đo
đạc bổ sung số liệu mặn
34
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

ii
MỤC

NỘI DUNG Trang
CHƯƠNG III
ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG XÂM NHẬP TRIỀU, MẶN Ở KHU
VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG – THÁI BÌNH
40
III.1
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC CỦA CÁC CÔNG TRÌNH THỦY
LỢI VÀ NHU CẦU CẦN BẢN TIN DỰ BÁO XÂM NHẬP MẶN Ở ĐỒNG
BẰNG SÔNG HỒNG – THÁI BÌNH
40
3.1.1 Đánh giá hiện trạng cấp nước của các công trình thủy lợi lưu vực
sông Hồng - Thái Bình
41
3.1.1.1 Phân vùng thuỷ lợi
41
3.1.1.2 Hiện trạng cấp nước tưới của các công trình thủy lợi trên lưu vực
sông Hồng - Thái Bình
42
3.1.2 Nhu cầu cần bản tin dự báo xâm nhập mặn vùng cửa sông lưu vực
sông Hồng - Thái Bình
45
3.1.3 Hiện trạng các công trình hồ chứa lợi dụng tổng hợp
47
3.1.4 Hiện trạng cấp nước và nhu cầu dự báo mặn cho nuôi trồng thủy sản
50
3.1.5 Nguyên nhân và hậu quả việc sử dụng nguồn nước không hợp lý
gây tác động nhiễm mặn làm ảnh hưởng đến các hoạt động kinh tế
- xã hội vùng ven biển

53

III.2
THUỶ TRIỀU VÀ XÂM NHẬP MẶN
57
III.3
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XÂM NHẬP TRIỀU MẶN VÙNG ĐỒNG BẰNG
SÔNG HỒNG – THÁI BÌNH
62
3.3.1 Đánh giá chung về hiện trạng xâm nhập mặn ở đồng bằng sông
Hồng – Thái Bình
62
3.3.2 Độ triết giảm độ mặn vào các nhánh sông
65
3.3.3 Bản đồ xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Hồng- Thái Bình
68
III.4
ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH XÂM NHẬP MẶN ỨNG VỚI CÁC CẤP LƯU
LƯỢNG TẠI SƠN TÂY
73
3.4.1 Sông Hồng
74
3.4.2 Sông Ninh Cơ
75
3.4.3 Sông Đáy
75
3.4.4 Sông Trà Lý
76
3.4.5 Sông Thái Bình
77
3.4.6 Sông Văn Úc
78

3.4.7 Sông Cấm
79
3.4.8 Sông Đá Bạch
80
CHƯƠNG IV
XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH DỰ BÁO XẬM NHẬP MẶN CHO
KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG – THÁI BÌNH
89
IV.1
SƠ ĐỒ KHỐI CHƯƠNG TRÌNH DỰ BÁO XÂM NHẬP MẶN VÙNG
ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG – THÁI BÌNH
89
IV.2
LỰA CHỌN CÔNG CỤ
90
4.2.1 Giới thiệu tổng quan
90
4.2.2 Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE 11
92
4.2.3 Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE 21
95
4.2.4 Giới thiệu công cụ MIKE Couple
96
4.2.4 Mô hình MM5 để dự báo trường gió
97
IV.3
HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH BỘ THÔNG SỐ MÔ HÌNH MIKE 11
111
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”

Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

iii
MỤC
NỘI DUNG Trang
4.3.1 Chọn sơ đồ mạng sông
111
4.3.2 Thiết lập điều kiện biên
114
4.3.3 Thiết lập điều kiện ban đầu
115
4.3.4 Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô hình
115
4.3.4.1 Hiệu chỉnh thông số cho mô đun thủy lực
119
4.3.4.2 Hiệu chỉnh thông số cho mô đun khuếch tán – lan truyền mặn
126
4.3.4 Kiểm nghiệm bộ thông số cho mô hình
130
IV.4
HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH BỘ THÔNG SỐ MÔ HÌNH MIKE 21
144
4.4.1 Điều kiện địa hình
144
4.4.2 Miền tính và lưới tính
144
4.4.3 Điều kiện ban đầu và điều kiện biên của mô hình
145

4.4.4 Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình
146
4.4.5 Kết luận chung bộ thông số mô hình MIKE 21
149
IV.5
LẬP PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO XÂM NHẬP MẶN CHO SÔNG HỒNG - THÁI
BÌNH
150
4.5.1 Nguyên tắc chung
150
4.5.2 Chọn sơ đồ mạng sông cho bài toán dự báo mặn
150
4.5.3 Lập các phương án cho bài toán dự báo
151
IV.6
CHƯƠNG TRÌNH DỰ BÁO XÂM NHẬP MẶN
166
4.6.1 Giới thiệu chương trình dự báo xâm nhập mặn
166
4.6.2 Quy trình dự báo xâm nhập mặn
167
4.6.3 Áp dụng dự báo thử nghiệm cho mùa kiệt năm 2008, 2009
168
4.6.3.1 Chọn vị trí dự báo thử nghiệm
167
4.6.3.1 Kết quả thử nghiệm dự báo biên trên làm đầu vào
170
4.6.3.2 Kết quả thử nghiệm dự báo mặn tại các cửa sông
172
4.6.4

Hướng dẫn sử dụng chương trình dự báo xâm nhập mặn
175
CHƯƠNG V
XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ
DỰ BÁO XÂM NHẬP MẶN
178
V.1
XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU
178
5.1.1 Giới thiệu chung
178
5.1.2 Cơ sở lý thuyết của chương trình
178
5.1.2.1 Hệ thống thống tin địa lý
178
5.1.2.2 Đối tượng Map Object
180
5.1.2.3 Ngôn ngữ lập trình VB.Net
181
5.1.3 Nội dung cơ sở dữ liệu
182
5.1.4 Chương trình quản lý cơ sở dữ liệu xâm nhập mặn cho lưu vực
sông Hồng – Thái Bình

182
5.1.4.1 Cài đặt CSDL mặn lưu vực sông Hồng – Thái Bình
182
5.1.4.2 Khởi động chương trình
183
5.1.4.3 Thao tác với chương trình

184
V.2
TẬP HUẤN SỬ DỤNG SẢN PHẨM CỦA ĐỀ TÀI
191
5.2.1 Mục đích


191
5.2.2 Nội dung tập huấn
192

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
193

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
195
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

iv

DANH MỤC HÌNH

Tên hình Trang
Hình 2.1. Lưu vực sông Hồng - Thái Bình – phần Việt Nam
11
Hình 2.2.

Địa hình lưu vực sông Hồng-Thái Bình-phần Việt Nam
13
Hình 2.3.
Hệ thống sông Hồng - Thái Bình
23
Hình 3.1.
Quá trình mực nước và độ mặn năm 2007 tại trạm Ba Lạt
59
Hình 3.2.
Phân bố chân, đỉnh 2 đợt đo nhanh đồng thời tại 9 cửa sông,
8h/15/12/2008 và 5h 09/03/2009
67
Hình 3.3
Bản đồ ranh giới xâm nhập mặn năm 2003 lưu vực sông Hồng –
Thái Bình
68
Hình 3.4
Bản đồ ranh giới xâm nhập mặn năm 2004 lưu vực sông Hồng –
Thái Bình
69
Hình 3.5
Bản đồ ranh giới xâm nhập mặn năm 2005 lưu vực sông Hồng –
Thái Bình
70
Hình 3.6
Bản đồ ranh giới xâm nhập mặn năm 2006 lưu vực sông Hồng –
Thái Bình
71
Hình 3.7
Bản đồ ranh giới xâm nhập mặn năm 2007 lưu vực sông Hồng –

Thái Bình
72
Hình 3.8
Biểu đồ diễn biến xâm nhập mặn dọc sông Hồng
74
Hình 3.9
Biểu đồ diễn biến xâm nhập mặn dọc sông Ninh Cơ
75
Hình 3.10
Biểu đồ diễn biến xâm nhập mặn dọc sông Đáy
76
Hình 3.11
Biểu đồ diễn biến xâm nhập mặn dọc sông Trà Lý
77
Hình 3.12
Biểu đồ diễn biến xâm nhập mặn dọc sông Thái Bình
78
Hình 3.13
Biểu đồ diễn biến xâm nhập mặn sông Văn Úc
79
Hình 3.14
Biểu đồ diễn biến xâm nhập mặn dọc sông Cấm
79
Hình 3.15
Biểu đồ diễn biến xâm nhập mặn dọc sông Đá Bạch
80
Hình 4.1
Sơ đồ khối chương trình dự báo xâm nhập mặn vùng ĐBSH-TB
90
Hình 4.2a

Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott
93
Hình 4.2b
Sơ đồ sai phân 6 điểm ẩn Abbott trong mặt phẳng x~t
93
Hình 4.3
Sơ đồ cấu trúc các mô đun chính của mô hình MM5
99
Hình 4.4
Miền tính lồng ghép cho mô hình MM5
101
Hình 4.5
Hệ thống tạo độ thẳng đứng và phân bố các biến trong MM5
103
Hình 4.6
Hệ tọa độ lưới ngang và phân bố các biến trong MM5
103
Hình 4.7a
Vận tốc và hướng gió 10 m trên bề mặt biển tại 36h dự báo bằng mô
hình MM5 tương ứng với thời điểm 12UTC ngày 21/01/2008
107
Hình 4.7b
Vận tốc và hướng gió 10 m trên bề mặt biển tại 48h dự báo bằng mô
hình MM5 tương ứng với thời điểm 00UTC ngày 22/01/2008
108
Hình 4.7c
Vận tốc và hướng gió 10 m trên bề mặt biển tại 60h dự báo bằng mô
hình MM5 tương ứng với thời điểm 12UTC ngày 22/01/2008

108

Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

v
Tên hình Trang
Hình 4.7d
Vận tốc và hướng gió 10 m trên bề mặt biển tại 72h dự báo bằng mô
hình MM5 tương ứng với thời điểm 00UTC ngày 23/01/2008
109
Hình 4.8a
Biến trình mực nước sát Trung quốc từ ngày 20/01/2008 đến 22/01/08
109
Hình 4.8b
Biến trình mực nước trạm Hòn Dáu từ ngày 20/01/2008 đến 22/01/08
110
Hình 4.8c
Biến trình mực nước tại Diễn Châu từ ngày 20/01/2008 đến 22/01/08
110
Hình 4.9
Sơ đồ tính toán thuỷ lực và mô phỏng mặn mạng sông Hồng -Thái Bình
113
Hình 4.10
Sơ đồ mạng sông Hồng - Thái Bình trong giao diện MIKE 11
114
Hình 4.11a
Đường quá trình lưu lượng thực đo tại trạm Sơn Tây tháng 1/2006
116

Hình 4.11b
Đường quá trình lưu lượng thực đo tại trạm Chũ tháng 1 năm 2006
116
Hình 4.11c
Đường quá trình lưu lượng thực đo tại trạm Gia Bảy tháng 1/2006
116
Hình 4.11d
Đường quá trình lưu lượng thực đo tại trạm Hưng Thi tháng 1/2006
117
Hình 4.11e
Đường quá trình lưu lượng thực đo tại trạm Cầu Sơn tháng 1/2006
117
Hình 4.11f
Đường quá trình mực nước triều của các trạm thuỷ văn cửa sông
thuộc hệ thống sông Hồng – Thái Bình năm 2006
118
Hình 4.11h
Đường quá trình độ mặn tại các cửa sông thuộc hệ thống sông
Hồng – Thái Bình năm 2006
118
Hình 4.12
Giao diện thiết lập các thông số thủy lực
119
Hình 4.13a Quá trình lưu lượng thực đo và tính toán trên sông Hồng
Tháng 1/2006 - Trạm Hà Nội

121
Hình 4.13b Quá trình lưu lượng thực đo và tính toán trên sông Đuống
Tháng 1/2006 - Trạm Thượng Cát

121
Hình 4.13c Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Hồng
Tháng 1/2006 - Trạm Hà Nội

122
Hình 4.13d Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Đuống
Tháng 1/2006 - Trạm Thượng Cát

122
Hình 4.13e Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Kinh Thầy
Tháng 1/2006 - Trạm Bến Bình

123
Hình 4.13f Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Thái Bình
Tháng 1/2006 - Trạm Cát Khê

123
Hình 4.13g Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Văn Úc
Tháng 1/2006 - Trạm Trung Trang

124
Hình 4.13h Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Thái Bình
Tháng 1/2006 - Trạm Phả Lại

124
Hình 4.13i Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Luộc
Tháng 1/2006 - Trạm Triều Dương

125
Hình 4.13j Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Trà Lý

Tháng 1/2006 - Trạm Đông Quý
125
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

vi
Tên hình Trang
Hình 4.14a
Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Ba Lạt tháng 1 năm 2006
127
Hình 4.14b
Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Phú Lễ tháng 1/2006
127
Hình 4.14c
Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Đông Xuyên tháng 1/2006
128
Hình 4.14d
Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Định Cư tháng 1/2006
128
Hình 4.14e
Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Như Tân tháng 1/2006
129
Hình 4.14f
Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Cửa Cấm tháng 1/2006
129
Hình 4.15a
Đường quá trình lưu lượng thực đo tại trạm Sơn Tây tháng 1/2007

130
Hình 4.15b
Đường quá trình lưu lượng thực đo tại trạm Gia Bảy tháng 1/2007
131
Hình 4.15c
Đường quá trình lưu lượng thực đo tại trạm Chũ tháng 1 năm 2007
131
Hình 4.15d
Đường quá trình lưu lượng thực đo tại trạm Hưng Thi tháng 1/2007
131
Hình 4.15e
Đường quá trình lưu lượng thực đo tại trạm Cầu Sơn tháng 1/2007
132
Hình 4.15f
Quá trình mực nước tại các biên dưới theo số liệu thực đo tháng
1/2007
132
Hình 4.16
Quá trình độ mặn tại các biên dưới theo số liệu thực đo tháng 1/2007
133
Hình 4.17a
Quá trình lưu lượng thực đo và tính toán trên sông Hồng
Tháng 1/2007 - Trạm Hà Nội
134
Hình 4.17b
Quá trình lưu lượng thực đo và tính toán trên sông Đuống
Tháng 1/2007 - Trạm Thượng Cát
134
Hình 4.17c
Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Hồng

Tháng 1/2007 - Trạm Hà Nội
135
Hình 4.17d
Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Đuống Tháng
1/2007 - Trạm Thượng Cát
135
Hình 4.17e
Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Kinh Thầy
Tháng 1/2007 - Trạm Bến Bình
136
Hình 4.17f
Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Thái Bình
Tháng 1/2007 - Trạm Cát Khê
136
Hình 4.17g
Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Văn Úc
Tháng 1/2007 - Trạm Trung Trang
137
Hình 4.17h
Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Thái Bình
Tháng 1/2006 - Trạm Phả Lại
137
Hình 4.17i
Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Luộc
Tháng 1/2007 - Trạm Triều Dương
138
Hình 4.17j
Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Trà Lý
Tháng 1/2007 - Trạm Đông Quý
138

Hình 4.18a
Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Ba Lạt tháng 1 năm 2007
139
Hình 4.18b
Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Phú Lễ tháng 1 năm
2007
140
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

vii
Tên hình Trang
Hình 4.18c
Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Đông Xuyên tháng
1/2007
140
Hình 4.18d
Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Định Cư tháng 1/2007
141
Hình 4.18e.
Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Như Tân tháng 1/2007
141
Hình 4.18f.
Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Cửa Cấm tháng 1/2007
142
Hình 4.19
Địa hình miền tính toán

145
Hình 4.20
Mực nước ban đầu trong mô hình Mike 21
146
Hình 4.21
Trường độ mặn ban đầu trong mô hình Mike 21
146
Hình 4.22a
Kết quả hiệu chỉnh mô hình cho mực nước tại Hòn Dáu
147
Hình 4.22b
Kết quả kiểm nghiệm mô hình cho độ mặn tại Hòn Dáu
147
Hình 4.23a
Kết quả hiệu chỉnh mô hình cho độ mặn tại Hòn Dáu
148
Hình 4.23b
Kết quả kiểm nghiệm mô hình cho độ mặn tại Hòn Dáu
148
Hình 4.24
Sơ đồ diễn toán dòng chảy đến trạm Tạ Bú
152
Hình 4.25
Sơ đồ diễn toán dòng chảy đến trạm Yên Bái
154
Hình 4.26a
Kết quả tính toán thực đo mực nước, trạm Hà Nội, Liên Mạc và Phủ
Lý, tháng 11/1998 đến tháng 5/1999
163
Hình 4.26b

Kết quả tính toán thực đo mực nước, trạm Hà Đông, Gián Khẩu,
tháng 11/1998 đến tháng 5/1999
163
Hình 4.27a
Kết quả tính toán thực đo mực nước, trạm Hà Nội, Liên Mạc và Phủ
Lý, tháng 11/1999 đến tháng 5/2000
164
Hình 4.27b
Kết quả tính toán thực đo mực nước, trạm Hà Đông, Gián Khẩu,
tháng 11/1999 đến tháng 5/2000
165
Hình 4.28 Sơ đồ vị trí cống dự báo thử nghiệm
169
Hình 4.29a Kết quả dự báo mực nước tại Hà Nội từ tháng 1-5/ 2008
170
Hình 4.29b
Kết quả dự báo mực nước tại Sơn Tây và Hà Nội từ tháng 12-3/ 2008 171
Hình 4.29c
Quá trình dự báo mực nước tại trạm Phả Lại tháng 12 năm 2008 172
Hình 4.30 Đường quá trình mặn dự báo tại các cống
175
Hình 5.1 Mô hình tổ chức của GIS
179
Hình 5.2 Giao diện cài đặt CSDL mặn lưu vực sông Hồng – Thái Bình
182
Hình 5.3 Giao diện cài đặt CSDL Mặn
183
Hình 5.4 Giao diện trong quá trình cài đặt CSDL mặn
lưu vực sông Hồng – Thái Bình
183

Hình 5.5 Giao diện khởi động chương trình
184
Hình 5.6 Menu hệ thống
184
Hình 5.7 Giao diện lớp thông tin bản đồ hành chính
185
Hình 5.8 Giao diện lớp thông tin KTTV
185
Hình 5.9 Giao diện lớp thông tin ranh giới xâm nhập mặn các năm
186
Hình 5.10 Giao diện lớp công trình thủy lợi thuộc hạ lưu sông Hồng -Thái Bình
186
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

viii
Tên hình Trang
Hình 5.11 Giao diện cửa sổ biên tập nhãn
187
Hình 5.12 Giao diện xuất nhập thông tin dữ liệu
188
Hình 5.13 Giao diện thống kê số liệu và đồ thị biểu diễn mưa ngày trạm Hà Nội
tháng 6/ 2006
188
Hình 5.14 Giao diện xuất, nhập dữ liệu mặn
189
Hình 5.15 Kết quả dự báo thử nghiệm độ mặn lớn nhất theo cấp lưu lượng

189
Hình 5.16 Giao diện truy xuất các báo cáo
190
Hình 5.17 Giao diện menu công cụ
191
Hình 5.18 Giao diện menu trợ giúp
191
Hình 5.19 Cửa sổ giao diện giới thiệu chương trình
191

Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

ix

DANH MỤC BẢNG


Tên bảng
Trang
Bảng 2.1
Các loại đất chính trên lưu vực sông Hồng –Thái Bình
15
Bảng 2.2
Diện tích lưu vực sông Hồng - Thái Bình
24
Bảng 2.3
Diện tích lưu vực phần trong nước phân theo các cấp sông
24
Bảng 2.4
Diện tích lưu vực theo các cấp sông trên
lưu vực sông Hồng -Thái Bình

24
Bảng 2.5
Đặc trưng các phân lưu thuộc lưu vực sông Hồng - Thái Bình
25
Bảng 2.6
Dự báo mức tăng trưởng dân số trên lưu vực
27
Bảng 2.7
Dự báo mức tăng trưởng dân số trên các tiểu khu vực
thuộc lưu vực sông Hồng – Thái Bình

28
Bảng 2.8
Dự báo dân số - lao động đến năm 2010
các tỉnh đồng bằng sông Hồng – sông Thái Bình

28
Bảng 2.9
Phương án phát triển trên lưu vực sông Hồng – Thái Bình
29
Bảng 2.10 Hiện trạng và dự kiến phát triển thủy sản đến năm 2020
lưu vực sông Hồng – sông Thái Bình

30
Bảng 2.11: Số trạm còn đo mặn trên hệ thống sông Hồng - Thái Bình
31
Bảng 2.12 Danh sách trạm quan trắc độ mặn trên hệ thống sông Hồng-
Thái Bình

32

Bảng 2.13: Kết quả đo nhanh độ mặn XII/2008 và III/2009 trên 9 cửa sông
lưu vực sông Hồng - Thái Bình

35
Bảng 3.1: Tổng hợp hiện trạng công trình thủy lợi của 5 tỉnh
đồng bằng ven biển sông Hồng – Thái Bình

44
Bảng 3.2 Biến đổi độ mặn theo thời gian và không gian ở cửa sông
60
Bảng 3.3 Độ mặn lớn nhất và thời gian xuất hiện
63
Bảng 3.4 Khoảng cách xâm nhập mặn trên một số sông chính
65
Bảng 3.5 Triết giảm độ mặn trên các triền sông
66
Bảng 3.6 Phân phối dòng chảy tháng, mùa
82
Bảng 3.3b Độ mặn trung bình và lớn nhất các tháng mùa cạn thời kỳ trước
khi có hồ (1965-1985) và sau khi có hồ Hòa Bình (1992-2007)
85
Bảng 4.1 Tổng hợp một số mô hình toán thường được sử dụng ở Việt Nam
91
Bảng 4.2 Hệ số nhám của các sông trong hệ thống sông Hồng-Thái Bình
119
Bảng 4.3 Kết quả đánh giá sai số tính toán và thực đo tại một số trạm
kiểm tra
120
Bảng 4.4 Kết quả đánh giá sai số độ mặn tính toán và thực đo tại các vị trí kiểm
tra trên hệ thống sông Hồng – Thái Bình cho tháng 1 năm 2006

126
Bảng 4.5 Kết quả đánh giá sai số tính toán và thực đo tại một số trạm
133
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

x

Tên bảng
Trang
kiểm tra trên hệ thống sông Hồng – Thái Bình tháng 1/2007
Bảng 4.6 Kết quả đánh giá sai số độ mặn tính toán và thực đo tại các vị trí
kiểm tra trên hệ thống sông Hồng - Thái Bình cho tháng 1/2007
139
Bảng 4.7 Thông số diễn toán mưa dòng chảy đến trạm Tạ Bú
153
Bảng 4.8 Thông số mô hình NAM diễn toán mưa dòng chảy đến Yên Bái
154
Bảng 4.9 Thông số mô hình NAM diễn toán mưa dòng chảy đến Hàm
Yên, Tuyên Quang, Thác Bà
155
Bảng 4.10 Kết quả hiệu chỉnh tại Sơn Tây
157
Bảng 4.11 Kết quả hiệu chỉnh tại Hà Nội
157
Bảng 4.12 Kết quả kiểm định tại trạm Sơn Tây

157
Bảng 4.13 Kết quả kiểm định tại trạm Hà Nội
157
Bảng 4.14 Thông số mô hình NAM để diễn toán mưa dòng chảy đến các
biên trên hệ thống sông Thái Bình
158
Bảng 4.15 Kết quả hiệu chỉnh tại Phả Lại
160
Bảng 4.16 Kết quả kiểm định tại trạm Phả Lại
160
Bảng 4.17 Thông số mô hình NAM để diễn toán mưa dòng chảy
đến trạm Hưng Thi và Ba Thá trên hệ thống sông Đáy
160
Bảng 4.18 Phân tích hiệu quả và sai số của hiệu chỉnh mô hình
162
Bảng 4.19 Phân tích hiệu quả và sai số của kiểm định mô hình
164
Bảng 4.20 Vị trí các điểm dự báo thử nghiệm
168
Bảng 4.21 Kết quả đánh giá sai số dự báo tại trạm Sơn Tây
170
Bảng 4.22 Kết quả đánh giá sai số dự báo tại trạm Phả Lại
172
Bảng 4.23 Kết quả đánh giá sai số dự báo tại trạm Gián Khẩu
172
Bảng 4.24
So sánh kết quả dự báo và thực đo tại các vị trí trạm
Thời gian 15/12 - 16/12/2008
173
Bảng 4.25

So sánh kết quả dự báo và thực đo tại các vị trí trạm
Thời gian 6/3 - 9/03/2009
173
Bảng 4.26
Kết quả dự báo độ mặn lớn nhất tại các vị trí trạm - Thời gian
16/12/2008 - 31/3/2009
174
Bảng 4.26
Kết quả dự báo độ mặn tại một số vị trí cống Thời gian
16/12/2008 - 31/3/2009
174
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

1

MỞ ĐẦU

Hiện tượng xâm nhập triều, mặn là quy luật tự nhiên ở các khu vực, lãnh thổ có
vùng cửa sông giáp biển. Trong sự tương tác giữa sông và biển, hai dòng nước ngọt và
mặn giao hội với nhau. Trong thời kỳ triều lên, xáo trộn và nước mặn rút đi trong thời
kỳ triều xuống tạo thành sự mặn hoá đều đặn trong không gian, theo thời gian dưới tác
động của hai yếu tố cơ bản: lưu lượng nước ng
ọt từ nguồn xuống và thủy triều thể hiện
qua biên độ và cường suất. Do tính chất quan trọng của hiện tượng xâm nhập triều
mặn có liên quan đến các hoạt động kinh tế - xã hội của nhiều quốc gia nên vấn đề tính
toán và nghiên cứu đã được đặt ra từ lâu. Mục tiêu chủ yếu của công tác nghiên cứu là

nắm được quy luật của quá trình này để phục vụ các hoạt động kinh tế
- xã hội, quốc
phòng vùng cửa sông. Diễn biến phức tạp của xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Hồng
– Thái Bình là vấn đề đã được dự báo vì diễn biến này gắn liền với nhu cầu sử dụng
nước cho các mục tiêu kinh tế - xã hội ở đồng bằng sông Hồng – Thái Bình. Xâm nhập
mặn ở đồng bằng sông Hồng – Thái Bình những năm gần đây trở nên gay gắt hơn do
ảnh hưởng bởi các nguyên nhân khác nhau và ngày càng ảnh hưởng đến quá trình phát
triển kinh tế - xã hội đồng bằng sông Hồng – Thái Bình nói chung, đặc biệt là các tỉnh
ven biển. Khác với mùa lũ, dòng chảy sông Hồng - Thái Bình trong mùa kiệt chủ yếu
được điều tiết qua hệ thống hồ chứa Hoà Bình (sông Đà), Thác Bà (sông Chảy), Tuyên
Quang (sông Gâm) và các tuyến đập dâng, hồ chứa trên hệ thống sông Thái Bình. Một
trong những mục tiêu của hệ thống hồ chứa là đi
ều tiết tăng lượng dòng chảy cạn phục
vụ cho sản xuất nông nghiệp, cấp nước sinh hoạt giao thông thuỷ và đẩy mặn. Tuy
nhiên, thực tế trong các năm từ 2003 trở lại đây (2007) cho thấy, dòng chảy cạn trên
toàn hệ thống sông Hồng - Thái Bình giảm liên tục và đã giảm xuống tới mức thấp
nhất lịch sử.
Việc nghiên cứu tương tác giữa dòng chảy sông và triều ở vùng c
ửa sông luôn
luôn đặt ra cho các nhà khoa học một sự thách thức vì đây là một khoa học tổng hợp
có liên quan đến nhiều lĩnh vực như: diễn biến bồi xói cửa sông, sinh thái vùng ngập
mặn, nước dâng…, trong đó vấn đề xâm nhập triều, mặn có tính đặc thù cho mỗi cửa
sông. Do tác động ảnh hưởng đồng thời của nước sông từ thượng lưu, yếu tố địa hình
và chế độ thuỷ tri
ều, ranh giới xâm nhập mặn biến đổi theo không gian và thời gian rất
dễ thấy theo thời đoạn (giờ, ngày).
Việc nghiên cứu quá trình xâm nhập mặn cần thiết có sự trợ giúp của các công
cụ tính toán công nghệ cao để từng bước khám phá quy luật chung và đặc thù về xâm
nhập mặn vùng cửa sông, trước mắt áp dụng cho vùng cửa sông thuộc hệ thống sông
Hồng - Thái Bình. Kết quả của nghiên cứu trên sẽ làm cơ s

ở cho việc khai thác sử
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

2
dụng tài nguyên nước vùng cửa sông về mặt lợi và hạn chế tác động có hại của quá
trình xâm nhập mặn vào các vùng đồng bằng cửa sông nước ta.
Do vậy rất cần các thông tin dự báo diễn biến độ mặn để các hộ sử dụng nước
quyết định thời điểm lấy nước với nồng độ mặn cho phép phục vụ sản xuất nông
nghiệp và thuỷ sản hàng n
ăm.
Độ mặn ảnh hưởng đến tính chất vật lý hoá học và sinh vật của nước như trọng
lượng riêng, độ dẫn điện, độ truyền ẩm, áp suất thẩm thấu, độ hoà tan các chất khí,
điều kiện tồn tại các sinh vật ở trong nước. Độ mặn ảnh hưởng đến nước ngầm ven
biển, đến độ chua của đất.
Xâm nhập mặn là quá trình t
ự nhiên nên nếu nắm được quy luật trên có thể dự
báo 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 cửa sông đồng
bằng sông Hồng - Thái Bình nói riêng và các vùng cửa sông nước ta nói chung.
Từ những phân tích trên, tính cần thiết của công tác dự báo trước diễn biến độ
mặn để giải đáp các vấn đề thực tế đang đặt ra dưới đây:
- Với hệ thống

đê khống chế toàn bộ vùng cửa sông nên đối với khu vực cửa
sông Hồng - Thái Bình, mặn không xâm nhập vào trong đồng nhưng làm ngưng trệ
quá trình lấy nước từ sông, chủ yếu phục vụ cho nông nghiệp trên một phạm vi rộng
lớn của châu thổ vào các tháng kiệt.
- Do không dự báo trước tình hình xâm nhập mặn nên nhiều địa phương rất
lúng túng khi quyết định thời điểm lấy nước cho nông nghiệp và nuôi trồng thu
ỷ sản,
đặc biệt trong vụ Đông Xuân (ĐX).
- Sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản phụ thuộc rất nhiều vào nguồn
nước, đặc biệt là vụ sản xuất ĐX. Song ở tất cả các khu vực cửa sông của các tỉnh
Quảng Ninh, TP. Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình thường xuyên gặp khó
khăn mỗi khi cần lấy nước vào đồng do vùng này được bao bọc và chia cắt bởi các con
sông lớn
đổ ra biển quanh năm bị nhiễm mặn do thuỷ triều vịnh Bắc Bộ truyền vào.
Việc mở cống lấy nước từ các đập, cống ngăn triều cho nông nghiệp và thuỷ
sản có độ mặn hoặc vượt quá (với cây trồng) hoặc thấp hơn (thuỷ sản) nồng độ cho
phép đã gây thiệt hại không nhỏ đến năng suất cây trồng.
Để giúp người dân trong các tỉnh Qu
ảng Ninh, TP. Hải Phòng, Thái Bình, Nam
Định, Ninh Bình chủ động trong sản xuất và sinh hoạt đời sống phù hợp với đặc thù
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

3
của từng vùng sinh thái, đồng thời đối phó với tình hình nước mặn xâm nhập sâu,
trong những năm qua đã có nhiều nghiên cứu liên quan đến xâm nhập mặn, tuy nhiên
vấn đề dự báo mặn cho các vùng cửa sông cũng còn tồn tại rất nhiều khó khăn do tính

phức tạp của vùng cửa sông và công cụ sử dụng.
Do vậy, Đề tài “Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực
đồng bằng sông Hồng – Thái Bình” đã
được hình thành với hai mục tiêu chính:
1. Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho 9 vùng cửa sông thuộc hệ
thống sông Hồng - Thái Bình trọng tâm là phục vụ công tác chỉ đạo lấy nước tưới cho
sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản trong mùa cạn hàng năm.
2. Chuyển giao công nghệ cho Trung tâm Dự báo Khí tượng Thuỷ văn Trung
ương để từng bước đưa mô hình vào dự báo nghiệp vụ.
Trên cơ sở nội dung thực hiện báo cáo t
ổng kết của đề tài ngoài phần mở đầu,
kết luận và tài liệu tham khảo được bố cục thành 5 chương:
Chương I: Tổng quan các công trình nghiên cứu xâm nhập mặn ở trong và ngoài nước
Chương II: Đặc điểm điều kiện địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu
Chương III: Đánh giá thực trạng xâm nhập triều, mặn khu vực đồng bằng sông Hồng -
Thái Bình
Chương IV: Xây dựng chương trình d
ự báo xậm nhập mặn cho khu vực đồng bằng
sông Hồng – Thái Bình
Chương V: Xây dựng cơ sở dữ liệu và chuyển giao công nghệ dự báo xâm nhập mặn
Trong quá trình thực hiện nghiên cứu đề tài không tránh khỏi những thiếu sót.
Tuy nhiên, với những kết quả đã đạt được của Đề tài, tập thể tác giả hy vọng sẽ góp
phần cho công tác dự báo và kiểm soát mặn tại các vùng cửa sông, phục vụ cho các
địa
phương trong vùng hạ lưu để lấy nước phục vụ sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng
thủy sản. Đồng thời góp phần vào thực tiễn nghiên cứu khoa học thủy động lực, chất
lượng nước vùng cửa sông cũng như tác động của dòng chảy thượng lưu đối với quá
trình xâm nhập mặn.
Tập thể tác giả xin chân thành cảm ơn cơ quan quản lý đã t
ạo điều kiện cơ sở

vật chất cũng như chỉ đạo kịp thời, đồng thời cảm ơn bạn đồng nghiệp, các cơ quan
phối hợp cùng thực hiện để đề tài được hoàn thành đúng tiến độ và đảm bảo yêu cầu
về nội dung và chất lượng của nghiên cứu.
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

4


I
I
I
.
.
.
1
1
1
.
.
.



C
C
C

Á
Á
Á
C
C
C



N
N
N
G
G
G
H
H
H
I
I
I
Ê
Ê
Ê
N
N
N

C
C
C
Ứ
Ứ
Ứ
U
U
U



N
N
N
G
G
G
O
O
O
À
À
À
I
I
I

N
N
N
Ư
Ư
Ư
Ớ
Ớ
Ớ
C
C
C



Hiện tượng xâm nhập triều, mặn là quy luật tự nhiên ở các khu vực, lãnh thổ có
vùng cửa sông giáp biển. Do tính chất quan trọng của hiện tượng xâm nhập triều mặn
có liên quan đến hoạt động kinh tế - xã hội của nhiều quốc gia nên vấn đề tính toán và
nghiên cứu đã được đặt ra từ lâu. Mục tiêu chủ yếu của công tác nghiên cứu là nắm
được quy luật của quá trình này để phục vụ các hoạt độ
ng kinh tế - xã hội, quốc phòng
vùng cửa sông như ở các nước như Mỹ, Nga, Hà Lan, Nhật, Trung Quốc, Thái Lan
Các phương pháp cơ bản được thực hiện bao gồm: thực nghiệm (dựa trên số liệu quan
trắc) và mô phỏng quá trình bằng các mô hình toán.
Việc mô phỏng quá trình dòng chảy trong sông ngòi bằng mô hình toán được
bắt đầu từ khi Saint - Venant (1871) công bố hệ phương trình mô phỏng quá trình thuỷ
động lực trong hệ thống kênh hở một chiều nổi ti
ếng mang tên ông. Chính nhờ sức
mạnh của hệ phương trình Saint - Venant nên khi kỹ thuật tính sai phân và công cụ
máy tính điện tử đáp ứng được thì việc mô phỏng dòng chảy sông ngòi là công cụ rất

quan trọng để nghiên cứu, xây dựng quy hoạch khai thác tài nguyên nước, thiết kế các
công trình cải tạo, dự báo và vận hành hệ thống thuỷ lợi. Mọi dự án phát triển tài
nguyên nước trên thế giới hiện nay đều coi mô hình toán dòng chảy là một nộ
i dung
tính toán không thể thiếu.
Tiếp theo đó, việc mô phỏng dòng chảy bằng các phương trình thuỷ động lực đã
tạo tiền đề giải bài toán truyền mặn khi kết hợp với phương trình khuếch tán. Cùng với
phương trình bảo toàn và phương trình động lực của dòng chảy, còn có phương trình
khuếch tán chất hoà tan trong dòng chảy cũng có thể cho phép - tuy ở mức độ kém tinh
tế - mô phỏng cả sự diễn biế
n của vật chất hoà tan và trôi theo dòng chảy như nước
mặn xâm nhập vào vùng cửa sông, chất chua phèn lan truyền từ đất ra mạng lưới kênh
sông và các loại chất thải sinh hoạt và công nghiệp xả vào dòng nước
Cụ thể hơn, vấn đề tính toán và nghiên cứu triều mặn bằng mô hình đã được
nhiều nhà nghiên cứu ở các nước phát triển như Mỹ, Hà Lan, Anh quan tâm từ khoảng
40-50 năm trở lại đây. Với thành tự
u của khoa học và công nghệ được phát triển cực
nhanh trong thời gian gần đây, công nghệ tin học, thuỷ lực học và thuỷ văn học hiện
đại đã gặp lại nhau ở nhiều mặt, mặc dù chưa phải là hoàn toàn đồng nhất.
Các phương pháp tính toán xâm nhập mặn đầu tiên thường sử dụng bài toán
một chiều khi kết hợp với hệ phương trình Saint - Venant. Những mô hình mặn 1

C
C
C
H
H
H
Ư
Ư
Ư
Ơ
Ơ
Ơ
N
N
N
G
G
G

I
I
I
:
:
:



T
T
T
Ổ
Ổ
Ổ
N
N
N
G
G
G



Q
Q
Q
U
U
U

A
A
A
N
N
N



C
C
C
Á
Á
Á
C
C
C



C
C
C
Ô
Ô
Ô
N
N
N

G
G
G



T
T
T
R
R
R
Ì
Ì
Ì
N
N
N
H
H
H



N
N
N
G
G
G

H
H
H
I
I
I
Ê
Ê
Ê
N
N
N



C
C
C
Ứ
Ứ
Ứ
U
U
U



X
X
X

Â
Â
Â
M
M
M



N
N
N
H
H
H
Ậ
Ậ
Ậ
P
P
P



M
M
M
Ặ
Ặ
Ặ

N
N
N



Ở
Ở
Ở



T
T
T
R
R
R
O
O
O
N
N
N
G
G
G

V
V
V
À
À
À



N
N
N
G
G
G
O
O
O
À
À
À
I
I
I



N
N
N

Ư
Ư
Ư
Ớ
Ớ
Ớ
C
C
C



Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

5
chiều đã được xây dựng do nhiều tác giả trong đó có Ippen và Harleman (1971). Giả
thiết cơ bản của các mô hình này là các đặc trưng dòng chảy và mật độ là đồng nhất
trên mặt cắt ngang. Mặc dù điều này khó gặp trong thực tế nhưng kết quả áp dụng mô
hình lại có sự phù hợp khá tốt, đáp ứng được nhiều mục đích nghiên cứu và tính toán
mặn. Ưu thế đặc biệt của các mô hình lo
ại một chiều là yêu cầu tài liệu vừa phải và
nhiều tài liệu đã có sẵn trong thực tế.
Năm 1971, Prichard đã dẫn xuất hệ phương trình 3 chiều để diễn toán quá trình
xâm nhập mặn nhưng nhiều thông số không xác định được. Hơn nữa mô hình 3 chiều
yêu cầu lượng tính toán lớn, yêu cầu số liệu quá chi tiết trong khi kiểm nghiệm nó
cũng cần có những số liệu đo đạc chi ti

ết tương ứng. Vì vậy các nhà nghiên cứu buộc
phải giải quyết bằng cách trung bình hoá theo 2 chiều hoặc 1 chiều. Sanker và Fischer,
Masch (1970) và Leendertee (1971) đã xây dựng các mô hình 2 chiều và 1 chiều trong
đó mô hình 1 chiều có nhiều ưu thế trong việc giải các bài toán phục vụ yêu cầu thực
tế tốt hơn.
Các nhà khoa học cũng thống nhất nhận định rằng, các mô hình 1 chiều thường
hữu hiệu hơn các mô hình sông đơn và mô hình hai chiều. Chúng có thể áp dụ
ng cho
các vùng cửa sông có địa hình phức tạp gồm nhiều sông, kênh nối với nhau với cấu
trúc bất kỳ.
Dưới đây thống kê một số mô hình mặn thông dụng trên thế giới đã được giới
thiệu trong nhiều tài liệu tham khảo:
1. Mô hình động lực cửa sông
FWQA
Mô hình
FWQA thường được đề cập đến trong các tài liệu là mô hình ORLOB
theo tên gọi của Tiến sỹ Geral T. Orlob. Mô hình đã được áp dụng trong nhiều vấn đề
tính toán thực tế. Mô hình giải hệ phương trình Saint - Venant kết hợp với phương
trình khuếch tán và có xét đến ảnh hưởng của thuỷ triều thay vì bỏ qua như trong mô
hình không có thuỷ triều. Mô hình được áp dụng đầu tiên cho đồng bằng Sacramento -
San Josquin, Califorlia.
2. Mô hình thời gian thuỷ triều của Lee và Harleman và c
ủa Thatcher và
Harleman
Lee và Harleman (1971) và sau được Thatcher và Harleman cải tiến đã đề ra
một cách tiếp cận khác, xây dựng lời giải sai phân hữu hạn đối phương trình bảo toàn
mặn trong một sông đơn. Sơ đồ sai phân hữu hạn dùng để giải phương trình khuếch
tán là sơ đồ ẩn 6 điểm. Mô hình cho kết quả tốt trong việc dự báo trạng thái phân phối
mặn tức thờ
i cả trên mô hình vật lý cũng như của sông thực tế.

3. Mô hình
SALFLOW của Delf Hydraulics (Hà Lan)
Một trong những thành quả mới nhất trong mô hình hoá xâm nhập mặn là mô hình
SALFLOW của Delf Hydraulics (Viện Thuỷ lực Hà Lan) được xây dựng trong khuôn
khổ hợp tác với Ban Thư ký Uỷ ban sông Mê Công từ năm 1987.
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

6
4. Mô hình MIKE 11 và POM
Là mô hình thương mại nổi tiếng thế giới do Viện Thuỷ lực Đan Mạch xây dựng.
Đây thuộc lớp mô hình thuỷ lực và chất lượng nước loại một chiều (trường hợp riêng
là xâm nhập mặn) và hai chiều có độ tin cậy rất cao, thích ứng với các bài toán thực tế
khác nhau. Mô hình này đã được áp dụng rất phổ biến trên thế giới để tính toán, dự
báo lũ, ch
ất lượng nước và xâm nhập mặn.
5. Mô hình ISIS (Anh)
Mô hình do các nhà thuỷ lực Anh xây dựng, thuộc lớp mô hình thuỷ lực một chiều
kết hợp giải bài toán chất lượng nước và có nhiều thuận lợi trong khai thác. Mô hình
cũng được nhiều nước sử dụng để tính toán xâm nhập mặn.
6. Mô hình EFDC (Environmental Fluid Dynamic Code)
Mô hình được cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (US EPA) phát triển từ năm 1980.
Là mô hình tổng hợp dùng để tính toán thuỷ
lực kết hợp với tính toán lan truyền chất
1, 2,3 chiều. Mô hình có khả năng dự báo các quá trình dòng chảy, quá trình sinh, địa
hoá và lan truyền mặn.
I

I
I
.
.
.
2
2
2
.
.
.



T
T
T
Ổ
Ổ
Ổ
N
N
N
G
G
G



Q

Q
Q
U
U
U
A
A
A
N
N
N



C
C
C
Á
Á
Á
C
C
C



N
N
N
G

G
G
H
H
H
I
I
I
Ê
Ê
Ê
N
N
N



C
C
C
Ứ
Ứ
Ứ
U
U
U



X

X
X
Â
Â
Â
M
M
M



N
N
N
H
H
H
Ậ
Ậ
Ậ
P
P
P



M
M
M
Ặ

Ặ
Ặ
N
N
N



T
T
T
R
R
R
O
O
O
N
N
N
G
G
G



N
N
N
Ư

Ư
Ư
Ớ
Ớ
Ớ
C
C
C



1.2.1 Tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn ở nước ta
Việc nghiên cứu, tính toán xâm nhập mặn ở nước ta đã được quan tâm từ những
năm 60 khi bắt đầu tiến hành quan trắc độ mặn ở hai vùng đồng bằng sông Hồng và
sông Cửu Long. Tuy nhiên, đối với đồng bằng sông Cửu Long do đặc điểm địa hình
(không có đê bao) và mức độ ảnh hưởng có tính quyết định đến sản xuất nông nghiệp
ở vựa lúa quan trọng nhất toàn quốc nên việc nghiên cứ
u xâm nhập mặn ở đây được
chú ý nhiều hơn, đặc biệt là thời kỳ sau năm 1976. Khởi đầu là các công trình nghiên
cứu, tính toán của Uỷ hội sông Mê Công (1973) về xác định ranh giới xâm nhập mặn
theo phương pháp thống kê trong hệ thống kênh rạch thuộc 9 vùng cửa sông thuộc
đồng bằng sông Cửu Long. Các kết quả tính toán từ chuỗi số liệu thực đo đã lập nên
bản đồ đẳng trị m
ặn với hai chỉ tiêu cơ bản 1 ‰ và 4 ‰ cho toàn khu vực đồng bằng
trong các tháng từ tháng 12 đến tháng 4.
Tiếp theo, nhiều báo cáo dưới các hình thức công bố khác nhau đã xây dựng các
bản đồ xâm nhập mặn từ số liệu cập nhật và xem xét nhiều khía cạnh tác động ảnh
hưởng các nhân tố địa hình, KTTV và tác động các hoạt động kinh tế đến xâm nhập
mặn ở đồng bằng sông Cửu Long.
Việc đẩ

y nhanh công tác nghiên cứu xâm nhập mặn ở nước ta được đánh dấu
vào năm 1980 khi bắt đầu triển khai dự án nghiên cứu xâm nhập mặn đồng bằng sông
Cửu Long dưới sự tài trợ của Ban Thư ký Uỷ ban sông Mê Công. Trong khuôn khổ dự
án này, một số mô hình tính xâm nhập triều, mặn đã được xây dựng như của Ban Thư
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

7
ký Mê Công và một số cơ quan trong nước như Viện Quy hoạch và Quản lý nước,
Viện Cơ học Các mô hình này đã được ứng dụng vào việc nghiên cứu quy hoạch
phát triển châu thổ sông Cửu Long, tính toán hiệu quả các công trình chống xâm nhập
mặn ven biển để tăng vụ và mở rộng diện tích nông nghiệp trong mùa khô, dự báo xâm
nhập mặn dọc sông Cổ Chiên.
Kỹ thuật chương trình của mô hình trên đã được phát triển thành mộ
t phần mềm
hoàn chỉnh để cài đặt trong máy tính như một phần mềm chuyên dụng. Mô hình đã
đựợc áp dụng thử nghiệm tốt tại Hà Lan và đã được triển khai áp dụng cho đồng bằng
sông Cửu Long nước ta.
Thêm vào đó, một số nhà khoa học Việt Nam điển hình là Cố Giáo sư Nguyễn
Như Khuê, Nguyễn Ân Niên, Nguyễn Tất Đắc, Nguyễn Văn Điệp, Nguyễn Minh Sơn
[4,5], Tr
ần Văn Phúc, Nguyễn Hữu Nhân đã xây dựng thành công các mô hình thuỷ
lực mạng sông kết hợp tính toán xâm nhập triều mặn như VRSAP, MEKSAL, FWQ87,
SAL, SALMOD, HYDROGIS Các báo cáo trên chủ yếu tập trung xây dựng thuật
toán tính toán quá trình xâm nhập mặn thích hợp với điều kiện địa hình, KTTV ở đồng
bằng sông Cửu Long. Kết quả được nhìn nhận khả quan và bước đầu một số mô hình
đã thử nghiệm ứng dụng dự báo xâm nhập mặ

n.
Trong khuôn khổ Chương trình Bảo vệ Môi trường và Phòng tránh thiên tai,
KC - 08, Lê Sâm đã có các nghiên cứu tương đối toàn diện về tác động ảnh hưởng của
xâm nhập mặn đến quy hoạch sử dụng đất cho khu vực đồng bằng sông Cửu Long.
Tác giả đã sử dụng các mô hình: SAL (Nguyễn Tất Đắc), VRSAP (Nguyễn Như
Khuê), KOD (Nguyễn Ân Niên) và HydroGis (Nguyễn Hữu Nhân) để dự báo xâm
nhập mặn cho một số sông chính theo các thời đoạn dài h
ạn (6 tháng), ngắn hạn (nửa
tháng) và cập nhật (ngày). Kết quả của đề tài góp phần quy hoạch sử dụng đất vùng
ven biển thuộc đồng bằng sông Cửu Long và các lợi ích khác về kinh tế - xã hội.
Nhìn chung, các công tình nghiên cứu trên đây của các nhà khoa học trong
nước đã có đóng góp xứng đáng về mặt khoa học, đặt nền móng cho vấn đề nghiên
cứu mặn bằng phương pháp mô hình toán ở nước ta.
Do sự phát triể
n rất nhanh của công nghệ tính toán thuỷ văn, thuỷ lực, hiện trên
thế giới xuất hiện nhiều mô hình đa chức năng trong đó các mô đun tính sự lan truyền
chất ô nhiểm và xâm nhập mặn là thành phần không thể thiếu. Trong số đó, nhiều mô
hình được mua, chuyển giao dưới nhiều hình thức vào Việt Nam. Có thể nêu một số
mô hình tiêu biểu: ISIS (Anh), MIKE 11 (Đan Mạch), HEC-RAS (Mỹ) đều có các
modun tính toán sự lan truyền xâm nhập mặ
n nhưng chưa hoặc sử dụng ở mức thử
nghiệm.
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

8
Ngược lại, ở đồng bằng sông Hồng cho đến nay vẫn chưa có một mô hình nào

chính thức được xây dựng trong khi yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội nói chung và
phục vụ sản xuất nông nghiệp nói riêng đang đòi hỏi hết sức cấp thiết. Do vậy việc
nghiên cứu xây dựng một mô hình tính toán xâm nhập mặn cho khu vực này dù ở mức
độ nào cũng đáng được trân trọng và khuyến khích.
Như đã biết, lý thuy
ết và thực tiễn ứng dụng mô hình hoá quá trình xâm nhập
mặn đã được phát triển rất nhanh trong khoảng 30 năm trở lại đây cả ở trên thế giới và
nước ta. Về nguyên tắc với sự phát triển vượt bậc của công nghệ tin học cùng với sự
xuất hiện các máy tính có tốc độ xử lý thông tin nhanh, bộ nhớ lớn.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Hồng - Thái
Bình
So với đồng bằng sông Cửu Long, việc nghiên cứu và sử dụng mô hình để tính
toán xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Hồng - Thái Bình ít được chú ý hơn.
Có thể tổng quan một số công trình nghiên cứu điển hình dưới đây:
- Trong giai đoạn từ 1977 - 1985, sau khi thành lập Viện Khí tượng Thuỷ văn
thuộc Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn, việc nghiên cứu xâm nhập mặn bắt đầu được
quan tâm và Phòng Thuỷ
văn Đồng bằng thuộc Viện được giao thực hiện chính. Nhiều
báo cáo thống kê về tình hình xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Hồng (Vi Văn Vị),
Đoàn Cự Hải, Trần Thanh Xuân, đã được công bố. Các báo cáo trên căn cứ vào số
liệu thực đo từ 1960 đã lập bản đồ xâm nhập mặn tỷ lệ 1:500.000 với các chỉ tiêu 1 ‰
và 4 ‰ ở đồng bằng sông Hồ
ng - Thái Bình. Đồng thời bằng phương pháp kinh
nghiệm, các báo cáo trên đã xác định ranh giới xâm nhâp mặn trung bình cho các
tháng theo chiều dài sông với 2 chỉ tiêu nói trên. Vấn đề dự báo xâm nhập mặn chưa
đặt ra.
- Trong công trình "Nghiên cứu xâm nhập mặn ở đồng bằng Bắc Bộ Việt Nam "
cố tác giả Vi Văn Vị (Viện KTTV) đã cho thấy, trên hệ thống sông Hồng độ mặn lớn
nhất thường xuất hiện vào tháng 1, trên hệ thố
ng sông Thái Bình vào tháng 3. Riêng

sông Ninh Cơ và sông Đáy thuộc hệ thống sông Hồng thì thời gian xuất hiện độ mặn
lớn nhất lại tương tự như hệ thống sông Thái Bình. Điều này phụ thuộc chặt chẽ vào
nguyên nhân địa mạo, lượng nước thượng nguồn và tình hình sử dụng nước trong khu
vực.
- Năm 1994 - 1995 trong khuôn khổ đề tài NCKH cấp Tổng cục do Trần Văn
Phúc chủ trì, đã xây dựng mô hình SIMRR tính toán thử
nghiệm xâm nhập mặn ở một
số cửa sông ở đồng bằng Cửu Long và sông Hồng dưới tác động điều tiết dòng chảy
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

9
cạn của hồ chứa Hoà Bình. Kết quả của đề tài đã chỉ ra mức độ xâm nhập mặn theo
chiều dài sông phụ thuộc mức xả của hồ chứa Hoà Bình.
- Cũng xét tác động điều tiết của Hồ Hoà Bình, Trịnh Đình Lư đã có nhận xét:
Lưu lượng trung bình mùa cạn hạ lưu sông Hồng do tác động điều tiết của hồ Hoà
Bình đã tăng 1,65 l
ần so với trước khi chưa có hồ nên độ mặn lớn nhất 4 ‰ bị đẩy lùi
gần biển khoảng 7 - 9 km tính trung bình cho các sông.
- Nhằm phục vụ cho công tác quy hoạch cấp nước cho vùng hạ du, trong các
năm 90, Viện Quy hoạch Thuỷ lợi và Viện Khoa học Thuỷ lợi (Bộ NN & PTNT) đã sử
dụng mô hình VRSAP (Nguyễn Như Khuê) để tính toán xâm nhập mặn cho khu vực
đồng bằng sông Hồng - Thái Bình. Tuy không được công bố rộng rãi, nhưng các k
ết
quả thu được đã phục vụ cho quy hoạch hệ thống cống, cửa lấy nước nhưng không
mang tính dự báo. Những tính toán như vậy cũng tạo tiền đề cho việc sử dụng mô hình
toán cho mô phỏng xâm nhập mặn bằng chính công cụ do các nhà khoa học trong

nước xây dựng nên.
- Năm 2000 - 2001 với đề tài NCKH cấp tỉnh, Lã Thanh Hà và Đỗ Văn Tuy đã
cải tiến mô hình SALMOD từ mô hình SIMRR với mục đích dự
báo thử nghiệm xâm
nhập mặn cho sông Văn Úc thuộc thành phố Hải Phòng. Đề tài đã lập các phương án
dự báo xâm nhập mặn cho đoạn sông Văn Úc từ Trung Trang với sơ đồ mạng sông chỉ
bao gồm hệ thống sông Thái Bình từ Phả Lại.
- Năm 2006, trong khuôn khổ đề tài “Đánh giá đặc điểm tài nguyên nước mặt
các sông chính qua tỉnh Nam Định” do Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Nam Định
quả
n lý, Lã Thanh Hà, cũng đã tiến hành xây dựng phương án tính toán và dự báo xâm
nhập mặn thử nghiệm cho các sông Hồng (từ Hà Nội), sông Đào, sông Ninh Cơ và
sông Đáy (từ Ninh Bình) thuộc phạm vi tỉnh Nam Định. Đề tài đã sử dụng mô hình
MIKE 11 (Viện Thuỷ lực Đan Mạch - DHI) để lập các phương án dự báo với các biên
trên là quá trình lưu lượng, mực nước và độ mặn và biên dưới là quá trình mực nước
và độ mặn tại các cử
a sông. Hiện kết quả của đề tài chưa được thẩm định rõ nhưng
một số tồn tại có thể thấy là: việc tách hệ thống sông Thái Bình ra khỏi sơ đồ tính và vị
trí các biên còn chịu ảnh hưởng triều nên chưa thật khách quan và sẽ ảnh hưởng đến
mức độ tin cậy của kết quả tính, đặc biệt là trị số dự báo.
Từ những phân tích trên có thể thấy r
ằng:
)
Ưu điểm:
1. Các công trình nghiên cứu đã tạo cơ sở khoa học cho việc mô phỏng quy luật
xâm nhập mặn và bước đầu phục vụ có hiệu quả trong quy hoạch hệ thống thuỷ lợi và
cấp nước sinh hoạt trên một số vùng cửa sông nước ta, đặc biệt là đồng bằng sông Cửu
Long.
2. Kết quả mở ra khả năng sử dụng mô hình toán để giải quyết m
ột vấn đề thực

Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

10
tế và tạo tiền đề cho bài toán dự báo xâm nhập mặn trên cơ sở các thử nghiệm đã có.

)
Tồn tại :

c Xét trên phạm vi đồng bằng sông Cửu Long (đã có nhiều nghiên cứu kể cả dự
báo):
- Chưa kết hợp với các mô hình thuỷ văn, thuỷ lực khác để tổ chức dự báo quá
trình biên lưu lượng, độ mặn (biên trên), mực nước, độ mặn (biên dưới) trong mùa
kiệt.
- Thiếu tài liệu đo đạc để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình xâm nhập mặn cho
toàn mạng sông như: số liệu
địa hình lòng dẫn (vừa thiếu vừa không cập nhật), số liệu
hệ thống thuỷ lợi, giao thông, nên giảm độ tin cậy của các mô hình toán.
- Các phương án dự báo chủ yếu phục vụ công tác quy hoạch khai thác sử dụng
đất chưa phuc vụ chỉ đạo lấy nước (quá trình giờ) cho các ngành kinh tế vùng cửa
sông. Các bản tin dự báo ngày chưa thường xuyên, phạm vi dự báo mới tập trung ở các
cửa sông chính, độ tin cậy chưa được đánh giá.

d Xét trên phạm vi đồng bằng sông Hồng - Thái Bình:
- Hệ thống mạng lưới đo mặn thưa, phân bố không đều chưa phản ánh thực
trạng xâm nhập mặn ở khu vực 9 cửa sông.
- Khác với khu vực đồng bằng sông Cửu Long, các công trình nghiên cứu xâm

nhập mặn ở đồng bằng sông Hồng - Thái Bình không liên tục, có thời kỳ bị xem nhẹ,
lãng quên khi cho rằng đối với đồng bằng Bắc Bộ mặn không xâm nhậ
p vào trong
đồng vì các hệ thống sông đã có đê bao bọc.
- Phương pháp thực hiện chủ yếu là phương pháp thống kê.
- Các mô hình xâm nhập mặn mới được áp dụng mấy năm gần đây chủ yếu để
mô phỏng hiện trạng với quy mô cục bộ cho một số đoạn sông và chưa sẵn sàng cho
bài toán dự báo xâm nhập mặn trên toàn mạng sông.
)
Kết luận:
Các nghiên cứu đã có tạo cơ sở khoa học cho công tác nghiên cứu xâm nhập
mặn nhưng chưa thể đưa vào phục vụ sản xuất theo yêu cầu của thực tiễn đang đặt ra
cho vùng hạ lưu đồng bằng sông Hồng - Thái Bình.

Do vậy rất cần thiết phải có một công trình nghiên cứu toàn diện, quy mô về sử
dụng mô hình toán công nghệ cao để lập phương án dự báo xâm nhập mặn làm tiền đề
cho công tác dự báo nghiệp vụ xâm nhập mặn ở khu vực đồng bằng sông Hồng - Thái
Bình.
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

11


I
I
I

I
I
I
.
.
.
1
1
1
.
.
.



Đ
Đ
Đ
Ặ
Ặ
Ặ
C
C
C



Đ
Đ
Đ

I
I
I
Ể
Ể
Ể
M
M
M



Đ
Đ
Đ
Ị
Ị
Ị
A
A
A



L
L
L
Ý
Ý
Ý

T
T
T
Ự
Ự
Ự



N
N
N
H
H
H
I
I
I
Ê
Ê
Ê
N
N
N

L
L
L
Ư
Ư
Ư
U
U
U



V
V
V
Ự
Ự
Ự
C
C
C



S
S
S
Ô
Ô
Ô

N
N
N
G
G
G



H
H
H
Ồ
Ồ
Ồ
N
N
N
G
G
G



–
–
–

T
T
T
H
H
H
Á
Á
Á
I
I
I



B
B
B
Ì
Ì
Ì
N
N
N
H
H
H

2
2
2
.
.
.
1
1
1
.
.
.
1
1
1



V
V
V
ị
ị
ị



t
t
t

r
r
r
í
í
í



đ
đ
đ
ị
ị
ị
a
a
a



l
l
l
ý
ý
ý

h
h
h
à
à
à
n
n
n
h
h
h



c
c
c
h
h
h
í
í
í
n
n
n
h
h
h

Lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình là một lưu vực sông liên quốc gia chảy
qua 3 nước: Việt Nam, Trung Quốc, Lào với tổng diện tích tự nhiên là: 169.000 km
2
.
Vùng đồng bằng châu thổ sông nằm hoàn toàn trong lãnh thổ Việt Nam có diện tích
ước tính khoảng 17.000 km
2
. Chiều dài sông Hồng trong lãnh thổ Việt Nam khoảng
328 km. Phần lưu vực nằm ở Trung quốc là: 81.200 km
2
chiếm 48 % diện tích toàn lưu
vực; phần lưu vực nằm ở Lào là: 1.100 km
2
chiếm 0,7 % diện tích toàn lưu vực; và
phần lưu vực nằm ở Việt Nam là: 86.680 km
2
chiếm 51,3 % diện tích lưu vực (Hình
2.1).

Hình 2. 1: Lưu vực sông Hồng - Thái Bình – phần Việt Nam

C
C

C
H
H
H
Ư
Ư
Ư
Ơ
Ơ
Ơ
N
N
N
G
G
G



I
I
I
I
I
I
:
:
:

Đ
Đ
Đ
Ặ
Ặ
Ặ
C
C
C



Đ
Đ
Đ
I
I
I
Ể
Ể
Ể
M
M
M



Đ
Đ

Đ
I
I
I
Ề
Ề
Ề
U
U
U



K
K
K
I
I
I
Ệ
Ệ
Ệ
N
N
N



Đ
Đ

Đ
Ị
Ị
Ị
A
A
A



L
L
L
Ý
Ý
Ý



T
T
T
Ự
Ự
Ự



N
N

N
H
H
H
I
I
I
Ê
Ê
Ê
N
N
N



K
K
K
H
H
H
U
U
U



V
V

V
Ự
Ự
Ự
C
C
C



N
N
N
G
G
G
H
H
H
I
I
I
Ê
Ê
Ê
N
N
N

C
C
C
Ứ
Ứ
Ứ
U
U
U



Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

12
Sông Hồng là con sông lớn thứ hai (sau sông Mê Kông) chảy qua Việt Nam đổ
ra biển Đông. Sông Hồng được hình thành từ 3 sông nhánh lớn là sông Đà, sông Lô và
sông Thao. Sông Thái Bình cũng được hình thành từ 3 nhánh sông lớn là sông Cầu,
sông Thương và sông Lục Nam. Hai hệ thống sông được nối thông với nhau bằng sông
Đuống và sông Luộc tạo thành lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình.
Lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình được giới hạn từ 20
o
23’ đến 25
o
30’ vĩ độ

Bắc và từ 102
o
10’ đến 107
o
10’ kinh độ Đông.
+ Phía Bắc giáp lưu vực sông Trường Giang và sông Châu Giang của Trung
Quốc.
+ Phía Tây giáp lưu vực sông Mê Kông.
+ Phía Nam giáp lưu vực sông Mã.
+ Phía Đông giáp vịnh Bắc Bộ.
Lưu vực có tới trên 90 % diện tích là đồi núi mà dòng chảy chủ yếu được sinh
ra từ mưa. Do vậy, mùa mưa nước tập trung nhanh sinh ra lũ, úng làm ngập lụt gây
thiệt hại to lớn về tính mạng, tài sản của nhà nước và nhân dân trên quy mô rộng lớn
hàng chụ
c vạn ha. Ngược lại, về mùa khô lượng mưa sinh thủy trên các sông suối rất
hạn chế không đáp ứng được yêu cầu nước phục vụ cho sản xuất, đời sống và xã hội.
Lưu vực sông Hồng - Thái Bình liên quan tới 26 tỉnh, thành phố thuộc vùng
đồng bằng sông Hồng, Tây Bắc và Đông Bắc có tổng diện tích tự nhiên khoảng 115,75
nghìn km
2
với khoảng 75,4 % diện tích thuộc lưu vực. Trên lưu vực sông có vùng kinh
tế trọng điểm Bắc Bộ (gồm 8 tỉnh, thành phố: Vĩnh Phúc, Hà Nội, Hải Dương, Hưng
Yên, Hà Tây, Bắc Ninh, Hải Phòng, Quảng Ninh) có tầm quan trọng đặc biệt trong
chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của các tỉnh phía Bắc nói riêng và cả nước nói
chung. Trên lưu vực có 2 thành phố trực thuộc Trung ương là Hà Nội, Hải Phòng và
24 tỉ
nh, trong đó có 7 thành phố trực thuộc các tỉnh, 26 thị xã, 14 quận, 208 huyện và
381 phường, 235 thị trấn, 4286 xã. Dân số trên phần lưu vực thuộc Việt Nam khoảng
29,26 triệu người, với 20 % sống ở đô thị, 80 % ở nông thôn, trung bình ở vùng đồng
bằng Bắc Bộ khoảng 1.000 người/km

2
, trên lưu vực là 277 người/km
2
.
2.1.2. Địa hình lưu vực sông Hồng – Thái Bình
Địa hình lưu vực sông Hồng có hướng dốc chung từ tây bắc xuống đông nam,
địa hình phần lớn là đồi núi, chia cắt mạnh, khoảng 70 % diện tích ở độ cao trên 500 m
và khoảng 47 % diện tích lưu vực ở độ cao trên 1000 m. Độ cao bình quân lưu vực
khoảng 1090 m (Hình 2.2).
Phía tây có các dãy núi ở biên giới Việt Lào, có nhiều đỉnh cao trên 1800 m như
đỉnh Pu - Si - Lung (3076 m), Pu - Den - Dinh (1886 m), Pu - San - Sao (1877 m).
Những đỉnh núi này là đường phân nước giữa hệ thống sông Hồng với hệ thống sông
Báo cáo tổng kết đề tài:
“Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đồng bằng sông Hồng – Thái Bình”


Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 23/62 Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội

13
Mê Kông. Trong lưu vực có dãy Hoàng Liên Sơn phân chia sông Đà và sông Thao, có
đỉnh Phan Xi Fan cao 3143 m, là đỉnh núi cao nhất ở nước ta. Độ cao trung bình lưu
vực của sông ngòi lớn, độ chia cắt sâu dẫn tới độ dốc bình quân lưu vực lớn, phổ biến
độ dốc bình quân lưu vực đạt từ 10 % đến 15 %. Một số sông rất dốc như Ngòi Thia
đạt tới 42 %, Suối Sập 46,6 %.

Hình 2. 2: Địa hình lưu vực sông Hồng - Thái Bình - phần Việt Nam
Địa hình lưu vực sông Thái Bình là địa hình dạng đồi, với độ cao phổ biến từ
50m đến 150 m, chiếm 60 % diện tích. Rất ít đỉnh cao vượt quá 1000 m. Chỉ có một số
đỉnh như Tam đảo có độ cao 1591 m, Phia Đeng cao 1527 m. Núi đồi trong hệ thống
sông Thái Bình có hướng Tây bắc - Đông nam tồn tại song song với những vòng cung

mở rộng về phía Bắc. Đồng bằng sông Hồng - Thái Bình được tính từ Việt Trì đến cửa
sông chiếm h
ơn 70 % diện tích toàn lưu vực. Địa hình thấp và tương đối bằng phẳng,
độ cao trung bình khoảng 25 m. Dọc theo các sông ở đồng bằng đều có đê chia cắt
đồng bằng thành những ô tương đối độc lập. Vùng cửa sông giáp biển có nhiều cồn cát
và bãi phù sa
Vùng đồng bằng sông Hồng có cao trình mặt đất từ 0,4 ÷ 9 m. Với 58,4 % diện
tích đồng bằng sông Hồng ở mức thấp hơn 2 m. Ở cao trình này hoàn toàn bị ảnh
hưởng thuỷ triều nếu không có hệ thống đê biển và đê vùng cửa sông. Hơn 72 % diện
tích đồng bằng ở cao trình thấp hơn 3 m. Ở cao trình này hoàn toàn bị ảnh hưởng nước

VỊNH BẮC BỘ
TRUNG QUỐC