Nghiên cứu các khả năng phát triển thượng lưu tác động đến chế độ dòng chảy và xâm nhập mặn mùa khô ở đồng bằng sông Cửu Long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO – BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM
VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM
--------------------

TÔ QUANG TOẢN

NGHIÊN CỨU CÁC KHẢ NĂNG PHÁT TRIỂN THƯỢNG
LƯU TÁC ĐỘNG ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY VÀ XÂM
NHẬP MẶN MÙA KHÔ Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Chuyên ngành : Kỹ thuật tài nguyên nước
Mã số

: 62 58 02 12

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM 2014


Cơng trình được hồn thành tại:
Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam

Người hướng dẫn Khoa học:

GS.TS. Tăng Đức Thắng

Phản Biện 1: PGS.TS. Lê Văn Nghị
Phản Biện 2: PGS.TS. Nguyễn Bá Quỳ
Phản Biện 3: PGS.TS. Huỳnh Thanh Sơn

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện
họp tại:
Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam
658. Đại lộ Võ Văn Kiệt, Phường 01, Quận 5, TP. Hồ Chí Minh
Vào hồi …. giờ …. phút, ngày … tháng … năm …

Có thể tìm đọc luận án tại:
-

Thư viện Quốc gia Việt Nam

-

Thư viện Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam

-

Thư viện Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam


-1-

MỞ ĐẦU
0.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN
Đồng bằng sơng Cửu Long (ĐBSCL) đóng vai trị rất quan
trọng trong phát triển kinh tế xã hội ở Việt Nam, đặc biệt đối với an
ninh lương thực. Đồng bằng đã và đang phát triển rất nhanh, năm
1985 tổng sản lượng lương thực đạt 6,3 triệu tấn, đến 2011 đạt 23,4
triệu tấn, đóng góp hơn 50% sản lượng lương thực của cả nước, 90%
sản lượng gạo xuất khẩu. Hơn 70% xuất khẩu thủy sản và khoảng

55% xuất khẩu trái cây có xuất xứ từ đồng bằng.
Sự phát triển bền vững của đồng bằng đã và đang bị đe dọa do
phát triển ở thượng lưu, làm thay đổi dòng chảy về đồng bằng cả
mùa lũ và mùa kiệt, đặc biệt là thay đổi q trình xâm nhập mặn
(XNM) trong mùa khơ, dẫn đến thay đổi về nguồn nước ảnh hưởng
đến dân sinh, sản xuất nơng nghiệp (SXNN) (thời vụ, diện tích, năng
suất và sản lượng), thủy sản và các hoạt động khác.
Thời gian qua, đã có khá nhiều nghiên cứu về xâm nhập mặn
ở ĐBSCL, trong đó chủ yếu tập trung vào việc theo dõi và đánh giá
các thay đổi diễn biến xâm nhập mặn theo các điều kiện khí tượng và
thủy văn; tính tốn để phục vụ quy hoạch, thiết kế hệ thống và điều
hành sản xuất. Các hoạt động này đã có những đóng góp quan trọng
cho phát triển thủy lợi ở đồng bằng, ngăn và kiểm soát mặn, trữ ngọt
phục vụ cho phát triển kinh tế xã hội (KTXH).
Phần lớn các tính tốn xâm nhập mặn trong nước đều lấy theo
các tần suất thiết kế (dòng chảy, triều, sử dụng nước) hoặc theo năm
điển hình, do đó cịn gặp hạn chế rất lớn là chưa xem xét được tác
động từ thượng lưu đến đồng bằng trong các trường hợp tức thời,
ngắn hạn, hay dài hạn. Một trong những lý do dẫn đến tồn tại trên là
cịn thiếu cơng cụ để đánh giá các tác động này.
Gần đây, các nghiên cứu của Ủy hội sông Mê Công quốc tế
(MRC) đã có đề cập đến phát triển ở thượng lưu (PTTL), tính theo
liệt thủy văn điển hình. Tuy nhiên, đây mới chỉ là nghiên cứu khởi
đầu, mới đánh giá tổng quan ảnh hưởng của phát triển thượng lưu,
đặc biệt là chưa đánh giá được các khía cạnh khác nhau của phát


-2-

triển thủy điện (PTTĐ), chưa đánh giá chi tiết ảnh hưởng của sự phát

triển của mỗi quốc gia đến thay đổi dịng chảy và xâm nhập mặn ở
ĐBSCL. Chính vì thế, sự tin cậy của các kết quả tính tốn, đánh giá
của các nghiên cứu này cũng còn nhiều hạn chế. Thêm vào đó, các
giải pháp thích ứng với thay đổi thượng lưu cho ĐBSCL còn chưa
được quan tâm đáng kể.
Những phân tích trên cho thấy việc phát triển kinh tế xã hội ở
ĐBSCL một cách bền vững đòi hỏi phải có những nghiên cứu đầy đủ
hơn về thượng lưu, nhất là sự thay đổi về dòng chảy do tác động của
phát triển thủy điện và nông nghiệp, làm cơ sở cho việc đề xuất các
giải pháp thích ứng với những thay đổi đó. Đây là lý do nghiên cứu
của đề tài luận án này.
0.2. MỤC ĐÍCH CỦA LUẬN ÁN
Mục đích của đề tài luận án là đưa ra được các đánh giá có cơ
sở khoa học đáng tin cậy về khả năng nguồn nước trong mùa khô và
diễn biến xâm nhập mặn trên ĐBSCL phục vụ mục tiêu phát triển
nơng nghiệp bền vững trong bối cảnh có xét đến khả năng phát triển
(nông nghiệp và thủy điện) ở thượng lưu trong tương lai.
0.3. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
Đối tượng: Các hồ chứa, hồ thủy điện trên lưu vực và hệ thống
tưới ở thượng lưu sông Mê Cơng. Hệ thống các cơng trình thủy lợi ở
ĐBSCL: các cống tưới, tiêu và ngăn mặn; các hệ thống sông, kênh
dẫn nước tưới và tiêu nước; hệ thống đê bao và bờ bao.
Phạm vi: Về không gian: đề tài nghiên cứu trên lưu vực sông
Mê Công. Về vấn đề nghiên cứu: là các tác động đến dòng chảy về
mùa khô đến châu thổ Mê Công theo các kịch bản phát triển ở
thượng lưu, trong đó được giới hạn cho phát triển nông nghiệp và
thủy điện dự kiến bao gồm thủy điện Trung Quốc (TĐTQ) và thủy
điện dòng nhánh ở hạ lưu. Ở ĐBSCL, giới hạn về nghiên cứu là thay
đổi dòng chảy về đồng bằng và thay đổi diễn biến xâm nhập mặn do
phát triển thượng lưu. Biên triều biển được lấy ở cùng điều kiện như

2005, đây được xem là năm điển hình gần với điều kiện hiện nay (đã
được lựa chọn bởi nhiều nghiên cứu gần đây). Về các giải pháp thích


-3-

ứng, quan tâm chính ở luận án này là giải pháp thủy lợi phục vụ
phòng chống xâm nhập mặn và đảm bảo nguồn nước tưới.
Nhiệm vụ của nghiên cứu là: Đánh giá được các thay đổi thủy
văn dòng chảy lịch sử (quá khứ đến hiện tại) và tương lai gần (do
phát triển thủy điện và nông nghiệp ở thượng lưu) và tác động của
chúng, từ đó đề xuất định hướng và giải pháp (thủy lợi) thích ứng
phục vụ cho sản xuất và phát triển nông nghiệp ở ĐBSCL.
0.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Ý nghĩa khoa học
Ý nghĩa khoa học của nghiên cứu là đã giải quyết các vấn đề
tồn tại có tính khoa học để phục vụ phát triển nông nghiệp bền vững
trên vùng đồng bằng sông Cửu Long. Thiết lập được bộ công cụ
phục vụ nghiên cứu khoa học và sản xuất góp phần dự báo dịng
chảy mùa khô và dự báo xâm nhập mặn.

Ý nghĩa thực tiễn
Luận án có ý nghĩa thực tiễn đối với cơng tác qui hoạch,
nghiên cứu, liên quan đến tài nguyên nước và bảo vệ môi trường,
phục vụ thiết thực cho sản xuất nơng nghiệp (dự báo xâm nhập mặn,
bố trí thời vụ, quản lý nước), hỗ trợ ra quyết định có liên quan. Bộ
công cụ đã được ứng dụng dự báo xâm nhập mặn ở các năm hạn
nặng 2010 và 2013.


0.5. CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN
Luận án được trình bày trong 140 trang, gồm 28 hình, 34 bảng
và các trang thuyết minh. Nội dung chính của luận án gồm 3 chương
chính và phần kết luận. Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu:
Lưu vực sông Mê Công, các nghiên cứu đã có và xác định nội dung
nghiên cứu của luận án; Chương 2: Nghiên cứu tác động của các khả
năng phát triển thượng lưu đến chế độ dòng chảy về châu thổ Mê
Công; Chương 3: Nghiên cứu tác động của các khả năng phát triển
thượng lưu đến dòng chảy và xâm nhập mặn ở ĐBSCL và giải pháp
thích ứng; Kết luận và kiến nghị của luận án: Một số kết quả chính
có tính mới và các kiến nghị của luận án đã được đưa ra.


-4-

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU: LƯU VỰC SƠNG
MÊ CƠNG, CÁC NGHIÊN CỨU ĐÃ CĨ VÀ XÁC ĐỊNH NỘI
DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
1.1.

TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SƠNG MÊ CƠNG

Lưu vực sơng Mê Cơng có tổng diện tích là 795.000 km2 và
tổng lượng dịng chảy hàng năm khoảng 475 tỷ m3, chảy qua phần
lãnh thổ của 6 quốc gia: Trung Quốc, Myanma, Lào, Thái Lan,
Campuchia và Việt Nam (xem Bảng 1.1). Sơng có tổng chiều dài
dịng chính hơn 4.800 km, trong đó phần chảy qua hai nước thượng
lưu dài khoảng 2.100 km. Thượng lưu châu thổ Mê Công là phần lưu
vực từ Trung Quốc và kéo dài xuống Kratie (đầu châu thổ Mê Công).

Thượng lưu ĐBSCL được hiểu là phần lưu vực từ đầu lưu vực trải
dài xuống đến biên giới Việt Nam và Campuchia.
Bảng 1.1: Diện tích và đóng góp dịng chảy từ các quốc gia
TT
1
2
3
4
5
6

Tên
quốc gia

Diện tích
trong lưu
vực
(Km2)
165.000
24.000
202.000
184.000
155.000
65.000
795.000

% so
với diện
tích lưu
vực

21
3
25
22
20
9
100

% so với
diện tích
mỗi quốc
gia

% dịng
chảy
đóng
góp
16
2
35
18
18
11
475 km3

Trung Quốc
Myanma
Lào
97
Thái Lan

36
Campuchia
86
Việt Nam
20
Tổng diện
Tổng
tích:
dịngchảy:
(Nguồn: Ủy hội sơng Mê Công quốc tế - MRC, 2003)

Biển Hồ (Tonle Sap) ở Campuchia được xem là hồ tự nhiên
có vai trị rất quan trọng trong điều tiết dòng chảy xuống hạ lưu đồng
bằng cả mùa lũ và mùa kiệt. Hàng năm hồ cấp cho hạ lưu khoảng 40
– 80 tỷ m3 nước, trong đó khoảng 50% lượng nước có được nhờ điều
tiết từ dịng chảy lũ sơng Mê Cơng.


-5-

1.2.

HIỆN TRẠNG, CÁC KHẢ NĂNG PHÁT TRIỂN Ở LƯU
VỰC SÔNG MÊ CÔNG VÀ MỐI QUAN TÂM ĐỐI VỚI
ĐBSCL

Tiềm năng đất có khả năng thích nghi cho phát triển nơng
nghiệp (PTNN) ở thượng lưu là rất lớn, với tổng diện tích ở 4 nước
hạ lưu vào khoảng 29,8 triệu ha, trong đó tập trung chủ yếu ở Thái
Lan (12,2 triệu ha), Campuchia (11,2 triệu ha), Lào (2,7 triệu ha) còn

lại là ở Việt Nam. Hiện tại tài nguyên đất lưu vực mới được khai thác
một phần nhỏ, chủ yếu vào mùa mưa chiếm khoảng 11-17% diện
tích đất thích nghi ở mỗi quốc gia. Ở điều kiện năm 2000, diện tích
có tưới mùa khô ở Thái Lan chỉ đạt khoảng 160.000 ha, Lào 130.000
ha và Campuchia 250.000 ha (theo MRC, 2002). Hạn chế lớn nhất để
gia tăng diện tích canh tác ở các nước thượng lưu là khó khăn về
nguồn nước, việc đầu tư xây dựng hệ thống thủy lợi rất tốn kém do
khó khăn về địa hình, địa chất, diện tích phục vụ lại manh mún do bị
chia cắt bởi địa hình.
Theo kế hoạch phát triển của các nước thượng lưu đến 2020,
diện tích nơng nghiệp ở Thái Lan có thể lên đến 3 triệu ha, diện tích
canh tác ở Campuchia là 2,5 triệu ha và ở Lào là 0,5 triệu ha. Phát
triển thủy điện trong tương lai gần với tổng dung tích hữu tích các hồ
chứa lên tới xấp xỉ 50 tỷ m3.
Ở điều kiện hiện tại, diện tích canh tác ở thượng lưu cịn ít, tuy
nhiên xâm nhập mặn ở ĐBSCL đã diễn biến phức tạp, việc gia tăng
phát triển ở thượng lưu và xây dựng các hồ chứa có thể gây ra các tác
động bất lợi về đồng bằng và làm gia tăng xâm nhập mặn, đe dọa đến
sự phát triển ổn định trên đồng bằng. Đây được xem là mối quan tâm
lớn ở ĐBSCL trong tương lai.
1.3.

CÁC NGHIÊN CỨU ĐÃ CÓ, NHỮNG VẤN ĐỀ CHƯA
ĐƯỢC ĐỀ CẬP VÀ XÁC ĐỊNH NỘI DUNG NGHIÊN
CỨU CỦA LUẬN ÁN

Các nghiên cứu của các tổ chức quốc tế, đặc biệt là các nghiên
cứu của MRC trong Chương trình Qui hoạch và Phát triển lưu vực
(BDP), đều chỉ đưa ra sự gia tăng đáng kể về lưu lượng trong các

-6-

kịch bản phát triển thượng lưu [54], [55] và [77]. Ít nghiên cứu đề
cập hoặc chưa phân tích đến khả năng vận hành bất thường ở các
cơng trình thủy điện. Đánh giá về thay đổi XNM cịn ít được quan
tâm do hạn chế về mơ hình.
Nghiên cứu trong nước về XNM ở ĐBSCL, trong đó phát triển
ở thượng lưu mới được đề cập nêu ra [3], [4], [16],…có ít nghiên cứu
cụ thể hoặc mới sơ lược, chưa bao gồm cả phía thượng lưu [9], [13],
[24]-[28], [33]. Phần đa số các nghiên cứu lấy lưu lượng tại Kratie
theo tần suất hoặc theo năm điển hình. Điều này dẫn đến các hạn chế
là: (i) Đánh giá ảnh hưởng XNM theo tần suất còn chưa thiết thực;
(ii) Chưa đánh giá đầy đủ các tác động do PTTL về ĐBSCL; (iii)
Chưa chú ý nhiều đến các giải pháp thích ứng với các phát triển ở
thượng lưu; (iv) Sự tin cậy của các kết quả tính tốn cịn là vấn đề.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
1) Nghiên cứu thực trạng và các khả năng phát triển trên lưu vực
sông Mê Công, nghiên cứu chế độ dịng chảy về châu thổ Mê
Cơng từ chuỗi số liệu lịch sử để chỉ ra các cơ hội và thách thức
do thay đổi thủy văn nguồn nước về ĐBSCL;
2) Nghiên cứu sự thay đổi lưu lượng dòng chảy mùa kiệt ở sông
Mê Công do phát triển thượng lưu và ảnh hưởng của nó đến
dịng chảy và xâm nhập mặn trên đồng bằng;
3) Đề xuất giải pháp thủy lợi ở ĐBSCL để phịng chống xâm nhập
mặn và thích ứng với khả năng phát triển ở thượng lưu.
CHƯƠNG 2
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA CÁC KHẢ NĂNG PHÁT
TRIỂN THƯỢNG LƯU ĐẾN CHẾ ĐỘ DỊNG CHẢY VỀ
CHÂU THỔ MÊ CƠNG

Chương này trình bày những nghiên cứu của tác giả trên cơ sở
kế thừa bộ công cụ DSF, với các cải tiến các ứng dụng hiện hữu (của
IQQM) và thay thế mơ hình ISIS bằng mơ hình MIKE11, xây dựng
mới các mơ hình với số liệu cập nhật theo kịch bản để có được công
cụ phục vụ nghiên cứu của đề tài luận án. Nghiên cứu chế độ thủy


-7-

văn dịng chảy lịch sử về châu thổ Mê Cơng để có được các phân tích
đánh giá về các thay đổi trong quá khứ do tác động của các phát triển
ở thượng lưu theo các giai đoạn khác nhau (3 giai đoạn) làm luận cứ
để đánh giá các thay đổi do phát triển ở thượng lưu trong tương lai.
Các kịch bản phát triển thượng lưu đã được xây dựng dựa trên các
mức độ phát triển ở thượng lưu (cao hay thấp), mối quan tâm đến các
ảnh hưởng theo lĩnh vực (nông nghiệp, thủy điện), theo không gian
(vùng, quốc gia, phần lãnh thổ). Công cụ phát triển của luận án đã
được ứng dụng để mơ phỏng, phân tích và đánh giá tác động do phát
triển ở thượng lưu đến thay đổi dịng chảy về châu thổ Mê Cơng.
2.1.

PHÁT TRIỂN CƠNG CỤ PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU CỦA
LUẬN ÁN

Nghiên cứu đã kế thừa bộ công cụ hỗ trợ ra quyết định (DSF)
của MRC, khắc phục tồn tại của các mơ hình hiện hữu, thay thế và
xây dựng mới các mơ hình có độ tin cậy hơn. Sơ đồ công cụ phục vụ
nghiên cứu ca lun ỏn c a ra Hỡnh 2.1.
N

CÔNGCụ PHụC Vụ NGHIÊNCứU ởLUậN áN

W

E
S

PHÂN VùNG ứNG DụNG CáC MÔ HìNH

Cơ sở dữ liệu

Mô hình SWAT

MIKE11-DC
MIKE11-ĐB
Vùng ứng dụng mô hình SWAT & IQQM
SWAT và IQQM-T
SWAT và IQQM-C
IQQM-DB

Trung Quốc

Mô hình IQQM
Myanma
Việt Nam
õ Hà Nội

Mô hình MIKE11

Lào

MIKE11-DC
Vientiane
õ

MikeToGIS

SWAT và IQQM-T

Quần đảo Hoàng Sa

Thái Lan

Công cụ phân tích
Bangkok õ

Chuỗi
thời gian

Không gian

Campuchia

Phnom Penh õ
BIểN TÂY
500

0

BIểN ĐÔNG

SWAT&IQQM-C

MIKE11-ĐB
IQQM-ĐB

500 Kilometer s

Quần đảo Trường Sa

Hỡnh 2.1: S cụng c phục vụ nghiên cứu của luận án và mối liên kết các
mơ hình mơ phỏng các kịch bản phát triển thượng lưu


-8-

Mơ hình SWAT, mơ phỏng dịng chảy từ mưa, được ứng dụng
ở thượng lưu ĐBSCL, sử dụng kết quả cập nhật của MRC.
Mơ hình IQQM, để mơ phỏng lưu vực, cho phép mô phỏng
các phát triển tưới cho nông nghiệp, hồ chứa, hồ thủy điện, cấp
nước… Có 3 bộ mơ hình ứng dụng cho 3 khu vực:
i) Mơ hình ứng dụng cho thượng lưu châu thổ Mê Công, ký
hiệu là IQQM-T, có 7 mơ hình được xây dựng là IQQMT.1 đến IQQM-T.7;
ii) Mơ hình ứng dụng cho phần châu thổ Mê Cơng thuộc
Campuchia ký hiệu là IQQM-C, có 3 mơ hình được xây
dựng là IQQM-C.1 đến IQQM-C.3;
iii) Mơ hình ở ĐBSCL ký hiệu là IQQM-ĐB, có 5 mơ hình
được xây dựng là IQQM-ĐB.1 đến IQQM-ĐB.5.
Các điểm hạn chế của mô hình IQQM đã được tác giả khắc
phục là: thời vụ và diện tích canh tác, phân chia diện tích canh tác để

hạn chế tập trung nước cục bộ; số liệu nông nghiệp và thủy điện
được cập nhật theo các kịch bản xây dựng. Ngoài ra tác giả đã thiết
lập các kịch bản vận hành thủy điện theo các khả năng mà thực tế
vận hành có thể xảy ra (tích nước sớm, tích nước muộn, tích nước
bất thường do thi cơng, sửa chữa khắc phục sự cố… vận hành để đáp
ứng yêu cầu phụ tải điện và vận hành phủ đỉnh ngày-đêm).
Mơ hình thủy động lực MIKE11 được thay thế cho mơ hình
IQQM trên dịng chính, để mơ phỏng bằng q trình chuyển động
của dịng nước xuống hạ lưu; đồng thời thay thế cho mơ hình ISIS
trên đồng bằng để khắc phục một số tồn tại của mơ hình này.
Cụ thể là, mơ hình MIKE11-DC, do tác giả xây dựng mới
(Hình 2.5) để mô phỏng vận hành phủ đỉnh ngày-đêm của thủy điện
trên dịng chính, để khắc phục các hạn chế của mơ hình mơ phỏng
lưu vực IQQM. Hạn chế của ISIS về kết quả tính xâm nhập mặn
được thay thế bởi mơ hình MIKE11, mơ hình MIKE11-ĐB (Hình
2.6) ở Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam đã được ứng dụng nhiều
năm qua, tác giả đã cải tiến, nâng cấp phát triển hiệu chỉnh, kiểm
định tốt, xây dựng mới các kịch bản trong đề tài luận án.


g

Na

U
%
U
%

U

%


ấ
U
%

Mô hình MIKE11-DC ở dòng chính sông Mê Công

ng
Se

m
Na

Be
n

Chiang Saen
U
%
m


ấ

Ou

-9-

m
Na

Luang Prabang

um
Ng

S

U
%

U
%

Huai Luang

U
%

Mo
ng

U
%

oei

Hua

i

L
Nam

g
un
He

U
%

Na
mS


ấ

m
Na

U
%

U
%

Vientiane
U
%

U
%

Việt Nam

Nam Nhiep

E

ane
Nam S

Lào

m
Na

W

Nam Ma
ng

an
Nam Kh

U
%

Nam Poul

N

Na
mT
heu
n

ong %
U
khra
m

Hình chụp từ MIKE11-DC

Nakhon Phanom

ấ

Se

U
%
U
%

Nam Kam


ấ

ng
Ba

i
Fa

Mukdahan

Se Bang Hieng

U
%

Thái Lan
U
%

U
%

un + N

am

Ghi chú
Biên chính trong MIKE11-DC
U
%
Biên lưu lượng
$ Biên mực nước

ấ Các trạm hiệu chỉnh
Mo hình MIKE-DC
Các nhánh nhập lưu
Ranh giới lưu vực

Pakse

g Mê Công
Dòng chính sôn

M
Nam

one
Se D


ấ

Chi

Campuchia

Sekong-Sesan-Srepok
U
%


ấ

Stung Treng


ấ
$
80

0

80

160 Kilometers

Kratie

Mụ hỡnh MIKE11-DC:
- Ngun: Do tác giả xây
dựng mới.
- Biên trên: Chiang Saen
- Biên dưới: Kratie
- Các biên khác: 30 nhánh
trên lưu vực.
- Mặt cắt: từ nguồn dự án
giao thông thủy của MRC.
- Hiệu chỉnh& kiểm định:
cho năm 2000, 1998 đảm
bảo độ tin cậy.
- Ứng dụng: Mơ phỏng thủy
lực dịng chính Mê Cơng;

các kịch bản vận hành thủy
điện.

Hình 2.5: Mơ hình MIKE11-DC ứng dụng cho dịng chính Mê Cơng
S.S. R
eap

Mơ hình MIKE11-ĐB :
- Nguồn: VKHTLMN, tỏc gi
l ngi tham gia chớnh
Biên Q tại Kratie
- Biên trên: Kratie
- Biên dưới: Biên biển
- Biên khác: ở CPC; SG-ĐNVC; biên tưới; biên nhập
lưu từ mưa (NAM).
- Địa hình, mặt cắt, cơng
trình: liên tục cập nhật.
- Hiệu chỉnh & kiểm định:
cho năm 2000, 2001, 2005.
Đảm bảo độ tin cậy.
- Ứng dụng: Mô phỏng thủy
lực và XNM ở ĐBSCL theo
các kịch bản phát triển ở
thượng lưu.
Hình 2.6: Mơ hình MIKE11-B tớnh thy lc v XNM BSCL
U
%

Mô hình MIKE11-ĐB

n
Se
ng
Stu

U
%

U
%

$

St
un
g

U
%

St
un
g

re
ng

hi
K

S.
C

S.D
autr
i

U
%

Pu
rs
at

St
au
ng

U
%

U
%

Stun
gS
ang
ker

U

%

$

N

W

U
%
$

init
g Ch
Stun

U
%

Prek Chhlong

U
%

U
Stung Baribo%

E

S

Prek Te

$

$

$

Prek Thnot%
U

U
%

Q Vàm Cỏ Đông

$

Biên Q Dầu Tiếng

U
%

U
%

$

Biên Q Trị An

U
%

U
%

Tân Châu

U
%

Châu Đốc

$


U
%
U
%

U
%



Bến Lức

$

U
%

U
%



Mỹ Thuận





U
%
U
%

Mộc Hóa

$

U
%

$
$



U U
% %
UU
%%

U
%

U
%

U
%
U
%

U U
% %

U
%

Cần Thơ

Rạch Giá
$
U
%

$

U
%

U
%



$

U
%
U
%

U
%

Đại NgÃ
i

U
%
U
%
UU
%%

$

U
%

U
%

U
%

UU
%%
U
%

$

U
%

U
%


Cà Mau
U
%

U
%

U U
% %

Ghi chú

Các biên Q và trạm biên mực nước chính
U Biên lưu lượng chính
%
$ Trạm biên mực nước chính

Biên mưa, trạm hiệu chỉnh Q, H
$ Trạm hiệu chỉnh từ nguồn MRC
Sông kênh mô phỏng ở MIKE11-ĐB
Ranh giới lưu vực ở CPC

U
%

$

$

$

Hình chơp tõ MIKE11-§B

$

$

Ú

U U
% %

U
%

30

0

30

60 Kilometers


- 10 -

2.2.

NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THỦY VĂN DÒNG CHẢY
LỊCH SỬ VỀ CHÂU THỔ MÊ CÔNG

2.2.1. Cơ sở số liệu, các khái niệm và phân giai đoạn phân tích
Số liệu mực nước và lưu lượng tại Kratie từ 1924 đến 2012
được thu thập từ nguồn Ủy hội sông Mê Công quốc tế. Các thơng số
thủy văn được phân tích theo 3 giai đoạn phát triển lưu vực: 1) Trước
1960 (chủ yếu là nơng nghiệp); 2) Từ 1961 đến 2000 (có thêm ít hồ
chứa, hồ thủy điện trên lưu vực); 3) 2001 đến 2012 (thêm hồ thủy
điện ở Trung Quốc, Tây Ngun và ở Lào).
2.2.2. Phân tích thay đổi dịng chảy bình quân hàng năm và theo
năm thủy văn
Lưu lượng trung bình nhiều năm tại Kratie vào khoảng 13.920
m3/s. Lưu lượng trung bình theo năm thủy văn và năm lịch là khá ổn
định, bình quân nhiều năm chỉ khác nhau vào khoảng 160 m3/s.
2.2.3. Phân tích thay đổi dịng chảy bình quân mùa khô giữa các
năm và theo các giai đoạn
Nghiên cứu chỉ ra, có sự gia tăng đáng kể lưu lượng bình qn
mùa khơ từ 2000 đến nay so với các giai đoạn trước đó và phân tích
ảnh hưởng dịng chảy mùa lũ đến dòng chảy kiệt năm kế tiếp. Bình
qn mùa khơ giai đoạn 2001-2012 cao hơn so với giai đoạn 1961
đến 2000 khoảng 505 m3/s. Từ 1924 đến 2012, bình quân trị khác
nhau của lưu lượng trung bình mùa khô giữa hai năm kế tiếp nhau

vào khoảng 496 m3/s.
2.2.4. Phân tích thay đổi dịng chảy giữa các tháng mùa khô theo
các giai đoạn
Bảng 2.6: So sánh thay đổi lưu lượng bình qn các tháng mùa khơ giữa
các giai đoạn
Thay đổi lưu lượng bình quân giai đoạn
Giai đoạn
ở các tháng (m3/s)
TT
Sau
Trước
12
1
2
3
4
5
1961- 19241
-263
47
30
100
117
15
2000
1960
2 01-12 24-60
74
305
436

576
834
850
3

61-12

24-60

-185

106

123

210

282

208

4

01-12

61-00

337

258

406

477

717

835


- 11 -

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, có sự gia tăng đáng kể dịng chảy
mùa khơ theo các giai đoạn sau 1960 so với trước đó do tác động
điều tiết của các hồ chứa trên lưu vực (Bảng 2.6), bình qn đã có
gia tăng 258-717 m3/s giai đoạn sau 2000 so với giai đoạn trước
1960.
2.2.5. Nghiên cứu thay đổi chế độ dịng chảy bình qn các tháng
mùa khơ theo các giai đoạn

Phân tích tỷ lệ dịng chảy trong mùa khơ so với dịng chảy
năm thủy văn
Sử dụng phương pháp tính cân bằng theo tỷ lệ nước phân bố
trong năm, lấy tỷ lệ % dịng chảy từng tháng mùa khơ hoặc cả mùa
khơ so với lưu lượng trung bình theo năm thủy văn ở từng năm rồi
lấy bình quân tỷ lệ này theo giai đoạn, tác giả đã chứng minh có sự
điều tiết gia tăng dịng chảy mùa mưa sang mùa khơ (Bảng 2.7).
Bảng 2.7: Kết quả phân tích đánh giá gia tăng điều tiết mùa mưa sang mùa
khô
TT

Giai đoạn

Qmk/
Qntv
(%)

α , Tỷ lệ dịng chảy từng tháng mùa khơ so
dịng chảy năm thủy văn (%)
T12

T1

T2

T3

T4

T5

1

1924- 2012

12,2

3,57

2,24

1,65

1,34

1,31

2,14

2

1924-1960

11,6

3,53

2,13

1,55

1,22

1,16

1,99

3

1961-2000

12,5

3,62

2,33

1,69

1,38

1,33

2,16

4

2001-2012

13,4

3,51

2,28

1,80

1,56

1,68

2,54

5

1961-2012

12,7

3,60

2,32

1,71

1,42

1,41

2,25

Dòng chảy tháng 4 giai đoạn 2001-2012 chiếm 1,68% dòng
chảy năm, tăng hơn nhiều so với ở giai đoạn 1924-1960 (1,16%).

Phân tích tỷ lệ thay đổi dòng chảy tháng sau so với tháng
trước trong mùa khơ
Nghiên cứu đã chứng minh rằng dịng chảy các tháng mùa khô
giai đoạn gần đây, đặc biệt từ 2001 đến nay có xu thế xuống chậm,
nằm ngang và lên chậm so với giai đoạn trước 1960 (xuống nhanh và
lên nhanh). Tháng kiệt nhất chuyển dịch lên tháng 3.

- 12 -

2.2.6. Phân tích đánh giá thay đổi thủy văn mùa khô theo tần
suất
Lưu lượng về châu thổ Mê Công ứng với tần suất P50% so với
P85% vào các tháng 1 đến tháng 4 chỉ khác nhau khoảng 278 m3/s đến
489 m3/s, là nhỏ hơn đáng kể so với tác động có thể do gia tăng phát
triển nơng nghiệp hay điều tiết của thủy điện. Chính vì vậy, việc tính
tốn thiết kế và qui hoạch theo tần suất cịn chưa đảm bảo được độ
tin cậy nếu không xét đến các phát triển ở thượng lưu.
2.3. THIẾT LẬP CÁC KỊCH BẢN PHÁT TRIỂN Ở
THƯỢNG LƯU TRONG TƯƠNG LAI
2.3.1. Các yếu tố thượng lưu ảnh hưởng đến thủy văn dòng chảy
về ĐBSCL
Luận án đã nghiên cứu, phân tích và đánh giá các yếu tố tự
nhiên và tác động do con người có ảnh hưởng đến thay đổi dịng
chảy về đồng bằng và xác định các yếu tố quan trọng là: Xây dựng
hồ chứa; phát triển nông nghiệp và chuyển nước lưu vực; quản lý vận
hành (QLVH); và thay đổi khí tượng thủy văn (KTTV).
2.3.2. Cơ sở để thiết lập các kịch bản phát triển ở thượng lưu
Trên cơ sở các yếu tố quan trọng được phân tích (2.3.1), dựa
vào điều kiện thực tế trên lưu vực, các kế hoạch phát triển nông
nghiệp và thủy điện ở các quốc gia làm cơ sở để thiết lập các kịch
bản với các mức phát triển thấp (PTT) và phát triển cao (PTC).
2.3.3. Bối cảnh phát triển ở thượng lưu và xây dựng các kịch bản
thượng lưu
Bối cảnh phát triển trong tương lai được xem xét như đưa ra ở
Bảng 2.12. Trong đó các ký hiệu bối cảnh phát triển lưu vực như

BL00 là ứng với điều kiện phát triển ở năm 2000, được xem là kịch
bản nền; TĐTQ là thủy điện Trung Quốc; TLG là tương lai gần;
NNT là nông nghiệp thấp; NNC là nông nghiệp cao. Trên cơ sở bối
cảnh phát triển thượng lưu này, 11 kịch bản phát triển ở thượng lưu
được xây dựng mới để đánh giá các tác động do phát triển thủy điện
ở Trung Quốc; do thủy điện trên lưu vực; do phát triển nông nghiệp
ở thượng lưu châu thổ và thượng lưu đồng bằng; do phát triển thủy
điện kết hợp với nông nghiệp.


- 13 -

Bảng 2.12: Bối cảnh phát triển ở thượng lưu đến 2020 (dự kiến)
Dung tích hữu
ích các hồ chứa
(106 m3)
Hạ lưu Trung
vực
Quốc

Thứ
tự

Điều kiện phát
triển

Ký
hiệu

Diện

tích
tưới
(1000
ha)

1

Hiện trạng phát
triển năm 2000
Có thủy điện
Trung Quốc
Có thủy điện ở
tương lai gần
Có nơng nghiệp
phát triển thấp
Có nơng nghiệp
phát triển cao

BL00

3.400

13.680

-

TĐTQ

3.400

13.680

22.700

TLG

3.400

26.230

22.700

NNT

4.200

13.680

NNC

6.620

13.680

Chuyển nước
lưu vực
(106 m3)

2
3

4
5

Ngồi

Trong

3.262

2.200

(Nguồn: MRC, 2005)

2.4.

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI NHU CẦU
NƯỚC Ở THƯỢNG LƯU VÀ DÒNG CHẢY THEO CÁC
KỊCH BẢN PHÁT TRIỂN VỀ CHÂU THỔ MÊ CƠNG

2.4.1. Kịch bản và phương pháp mơ phỏng
9 kịch bản KBT0-KBT8 được mô phỏng với trường hợp vận
hành bình thường (VHBT) của thủy điện. Trường hợp vận hành tích
nước bất thường ở TĐTQ được xem xét ở KBT-9 (có tích nước thời
đoạn ngắn 10 ngày/tháng). Ngồi ra cịn có rất nhiều kịch bản khác
nhau có thể xảy ra đối với vận hành thủy điện đã được phân tích và
tính tốn như:
- Vận hành tích nước (VHTN): Tích nước sớm hay tích nước muộn
- Vận hành phủ đỉnh (VHPĐ) đáp ứng các yêu cầu phụ tải
- Vận hành phủ đỉnh ngày – đêm (mô phỏng bằng Mike11-DC)

Các kịch bản được mô phỏng liên tục ứng với chuỗi KTTV từ
1985 đến 2000, bỏ kết quả 1985 (khử sai số năm đầu).
2.4.2. Chỉ tiêu và phương pháp đánh giá kết quả
Các chỉ tiêu phân tích được xây dựng để đánh giá đầy đủ các
tác động do thay đổi nhu cầu nước (NCN) và lưu lượng về châu thổ
Mê Công: theo quốc gia; theo nhiều năm; theo tháng; tháng lớn nhất;


- 14 -

tháng kiệt nhất; so sánh phân bố sử dụng nước giữa các quốc gia; tỷ
lệ nước dùng so với tiềm năng nước đến; so sánh với kịch bản nền.
2.4.3. Kết quả mơ phỏng, phân tích và đánh giá
Nghiên cứu đã chỉ ra, phát triển thủy điện thượng lưu trong
trường hợp vận hành bình thường đều làm gia tăng dịng chảy về
mùa khơ, ngay cả có nơng nghiệp phát triển cao dịng chảy về mùa
khơ có thể tăng 300-800 m3/s, tháng kiệt nhất cũng đạt hơn 2200
m3/s là cao hơn so với mức cần thiết để duy trì ranh giới mặn hợp lý.
Kịch bản NNC khơng có thêm thủy điện dịng chảy tháng kiệt nhất
chỉ cịn 1298 m3/s, vì vậy PTNN ở thượng lưu là mối quan ngại.
Vận hành tích nước bất thường (KBT-9) theo các giai đoạn có
tác động khó lường, có thể làm thay đổi dịng chảy mùa khô ở các
giai đoạn này của năm nhiều nước thành năm kiệt và ngược lại (năm
đang kiệt thành năm nhiều nước). Vận hành tích nước sớm hoặc
muộn làm cho dòng chảy về đồng bằng giảm nhỏ ở đầu mùa mưa
hoặc đầu mùa khơ, do đó có thể làm ảnh hưởng đến 2 vụ lúa chính
Đơng Xn và Hè Thu. Vận hành phủ đỉnh ở TĐTQ đáp yêu cầu phụ
tải ở mức 60% cơng suất (VH60) có thể làm 30-40% số năm hồ mất
khả năng điều tiết do nước hồ hạ xuống đến mực nước chết (Bảng
2.21). Vận hành phủ đỉnh ngày-đêm có thể gây ảnh hưởng xuống hạ

lưu từ phía sau đập 300-700km.
Bảng 2.21: Khả năng đáp ứng của hồ Nuozhadu theo các kịch bản vận hành
TT

Phương án
VH

1
2
3
4
5
6
7
8

VH70
VH60
VH50
VH50CN
VH45
VH5045
VH5147
VH5147T

Số năm xuất hiện đạt trong tổng số 16 năm mơ phỏng
60%
70%
80%
Đến

có xả
MNDBT
Whi
Whi
Whi
MNC
tràn
0
0
0
0
15
0
4
4
3
0
6
0
16
16
16
15
0
14
16
16
15
15
0

12
16
16
16
15
0
15
16
16
16
16
0
15
16
16
16
15
0
15
16
16
16
15
1
14


- 15 -

2.5.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

Tác giả đã thiết lập được bộ công cụ phục vụ nghiên cứu và
ứng dụng bộ công cụ này để mô phỏng tác động của các kịch bản
phát triển thượng lưu đến thay đổi dòng chảy về châu thổ Mê Công;
chỉ ra được các cơ hội và thách thức đối với ĐBSCL trong tương lai,
đặc biệt cơ hội về điều tiết gia tăng dòng chảy do vận hành có điều
tiết của các cơng trình thủy điện cũng như các tác động khó lường
mà nó thể đưa đến (tích nước bất thường, tích nước sớm, tích nước
muộn, …) đã được làm rõ. Mối lo ngại do gia tăng sử dụng nước cho
phát triển nông nghiệp ở phía thượng lưu và đặc biệt là ở Campuchia
đã được làm rõ. Các qui luật thay đổi về dòng chảy mùa khơ cũng
được làm rõ và đã góp phần dự báo dịng chảy mùa khơ và xâm nhập
mặn phục vụ kịp thời sản xuất.
CHƯƠNG 3
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA CÁC KHẢ NĂNG PHÁT
TRIỂN THƯỢNG LƯU ĐẾN DÒNG CHẢY VÀ XÂM NHẬP
MẶN Ở ĐBSCL VÀ GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG
Chương này trình bày các kịch bản được thiết lập để đánh giá
tác động của các khả năng phát triển thượng lưu đến thay đổi dòng
chảy và xâm nhập mặn ở ĐBSCL, trong đó có xét đến các thay đổi
sử dụng đất trên đồng bằng: (i) Hiện trạng sử dụng đất ở 2005; (ii)
Thay đổi sử dụng đất trong tương lai dự kiến. Ứng dụng công cụ đã
được phát triển trong Chương 2 để mô phỏng các kịch bản đã được
thiết lập; phân tích và đánh giá các thay đổi dịng chảy và xâm nhập
mặn ở đồng bằng; đánh giá khả năng đáp ứng của các cơng trình
thủy lợi phục vụ phịng chống xâm nhập mặn, cấp nước và đề xuất
các giải pháp chủ động thích ứng ở ĐBSCL.
3.1.

THIẾT LẬP CÁC KỊCH BẢN Ở ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU
LONG TRONG BỐI CẢNH CĨ PHÁT TRIỂN THƯỢNG LƯU

Nghiên cứu đã thiết lập 10 kịch bản hạ lưu (KBH-0 đến KBH9) là tổ hợp các kịch bản thượng lưu tương ứng (KBT-0 đến KBT-9)
kết hợp với hiện trạng sử dụng đất ở năm 2005 ở ĐBSCL.
Tương tự, nghiên cứu cũng thiết lập 11 kịch bản hạ lưu là tổ


- 16 -

hợp các kịch bản thượng lưu kết hợp với dự kiến sử dụng đất trong
tương lai ở ĐBSCL, các kịch bản này được kí hiệu KBHN-0 đến
KBHN-10. Trong đó KBHN-10 là kịch bản can thiệp vào Biển Hồ
bằng đập ngăn tại Prekdam.
3.2.

THAY ĐỔI XÂM NHẬP MẶN THEO CÁC KỊCH BẢN
PHÁT TRIỂN THƯỢNG LƯU VÀ HIỆN TRẠNG SỬ
DỤNG ĐẤT TRÊN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
3.2.1. Các kịch bản và mơ tả kịch bản mơ phỏng
Mơ hình MIKE11-ĐB được sử dụng và mô phỏng cho các
kịch bản KBH-0 đến KBH-9 đã được thiết lập.
3.2.2. Chỉ tiêu phân tích và đánh giá kết quả
Nhiều chỉ tiêu phân tích được xem xét: xâm nhập mặn theo
khơng gian (diện tích, khu vực); thời thời gian ảnh hưởng (xuất hiện
sớm, muộn, nồng độ mặn duy trì cao); theo chiều sâu từ cửa sơng;
tăng giảm so với kịch bản nền.
3.2.3. Các kết quả mô phỏng, phân tích và đánh giá
Bản đồ xâm nhập mặn theo không gian, thời gian đã được thiết

lập, các thay đổi XNM theo diện tích và theo chiều sâu trên dịng
chính đã được phân tích, lượng hóa. Kết quả cho thấy, tác động tích
cực do điều tiết gia tăng của các hồ thủy điện như diện tích ảnh
hưởng mặn 4g/l giảm hơn 57 ngàn ha theo KBH-3 so với KBH-0.
Mặn bị đẩy lùi 6,3km trên Sông Hậu ở KBH-6 (so với kịch bản nền).
Bảng 3.4: Chiều sâu XNM trong một số kịch bản phát triển thượng lưu
Kịch bản
KBH-1
KBH-6
KBH-7
KBH-8

L(km)
44,4
39,9
44,4
49,8

Sông Tiền
+ tăng;–giảm
0,0
-4,5
0,0
5,4

L(km)
45,5
39,2
45,5
51,7

Sông Hậu
+ tăng;–giảm
0,0
-6,3
0,0
6,2

Các tác động khó lường gây bất lợi đến thay đổi dòng chảy và
diễn biến xâm nhập mặn ở ĐBSCL đã được đánh giá như: (i) hồ tích
nước sớm có thể làm mặn lưu cữu kéo dài 1 tháng và ảnh hưởng đến


- 17 -

lúa Hè Thu; (ii) hồ tích nước muộn có thể làm mặn xuất hiện sớm (1
đến 2 tháng) làm ảnh hưởng đến vụ lúa Đông Xuân; (iii) hồ tích
nước bất thường hoặc vận hành theo yêu cầu phụ tải (tăng cơng suất
với thời gian dài) có thể làm diễn biến mặn thay đổi đột ngột, rất bất
lợi cho lấy nước ngọt.

Diện tích (1000ha)

Diện tích bị ảnh hưởng xâm nhập mặn theo nồng độ ở các kịch bản
1800
1600
1400
1200
1000
800

600
400
200
0

> 4g/l
KBH-0

KBH-3

0.2-2g/l

KBH-6

KBH-8

KBH-9

KBH-0
0.2-2g/l

KBH-3

KBH-6

KBH-8

KBH-9

475,20

437,31

430,92

471,78

447,19

2-4g/l

704,22

619,36

607,70

714,03

640,44

> 4g/l

1587,88

1530,65

1515,10

1607,28

1556,00

Hình 3.6: Thay đổi diện tích XNM ứng với nồng độ mặn theo một số kịch bản

3.3.

THAY ĐỔI XÂM NHẬP MẶN THEO CÁC KỊCH BẢN
PHÁT TRIỂN THƯỢNG LƯU VÀ THAY ĐỔI SỬ DỤNG
ĐẤT TRÊN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
3.3.1. Các kịch bản và mơ tả kịch bản mơ phỏng
Mơ hình MIKE11-ĐB được sử dụng và mô phỏng cho các
kịch bản KBHN-0 đến KBHN-10 đã được thiết lập.
3.3.2. Chỉ tiêu phân tích và đánh giá kết quả
Bảng 3.5: Chỉ tiêu phân tích đánh giá mức độ tác động làm thay đổi lưu
lượng về ĐBSCL do các kịch bản phát triển ở thượng lưu
Thứ tự

Tháng

1
2
3
4

Tháng 1
Tháng 2
Tháng 3
Tháng 4

Trong đó:

Ảnh hưởng tích cực: lưu lượng
gia tăng > các mức lưu lượng
thay đổi (m3/s)
Rất tốt
Tốt
Tích cực
(TTT)
(TT)
(T)

489
320
278
349

337
221
191
240

0
0
0
0

Ảnh hưởng tiêu cực: lưu lượng
giảm >= các mức lưu lượng thay
đổi (m3/s)

Rất xấu
Xấu
Tiêu cực
(XXX)
(XX)
(X)

-489
-320
-278
-349

-337
-221
-191
-240

0
0
0
0


- 18 -

-

Chỉ tiêu ‘Rất tốt’  QP50% - QP85%; ‘Rất xấu’ = QP85% - QP50%;
Chỉ tiêu ‘Tốt’  QP50% - QP75%; ‘Xấu’ = QP75% - QP50%;
Chỉ tiêu ‘Tích cực’ hoặc ‘Tiêu cực’: Q tăng hoặc giảm.

3.3.3. Các kết quả mơ phỏng, phân tích và đánh giá
Bằng việc đưa ra các chỉ tiêu đánh giá mức độ tác động làm
thay đổi dòng chảy về ĐBSCL như Bảng 3.5, các hạn chế về điều
kiện biên đã được loại trừ và lượng hóa được khá tin cậy mức độ tác
động của các kịch bản phát triển thượng lưu. Kết quả cho thấy, trong
trường hợp có gia tăng thủy điện với vận hành hợp lý và gia tăng
phát triển nơng nghiệp thì lượng nước về ĐBSCL phần lớn vẫn ở
mức ‘Rất tốt’, như vậy hệ thống thủy lợi hiện hữu có thể phịng
chống XNM tốt hơn so với kịch bản nền. Tuy nhiên, gia tăng phát
triển nông nghiệp, can thiệp vào biển hồ hoặc vận hành tích nước…
sẽ có tác động chủ yếu là ‘Rất xấu’.
Diễn biến xâm nhập mặn theo các kịch bản thượng lưu kết hợp
có xét đến thay đổi sử dụng đất trên đồng bằng cũng khá giống với
các kịch bản ứng với hiện trạng canh tác nông nghiệp ở 2005 đã phân
tích ở mục 3.2, điều đó có nghĩa thay đổi sử dụng nước trên đồng
bằng không phải là giải pháp chính.
Luận án đã nghiên cứu xây dựng mới tương quan giữa nồng
độ mặn xâm nhập tại 3 trạm Đại Ngãi (Sông Hậu), Trà Vinh (sông
Cổ Chiên) và Sơn Đốc (sông Hàm Luông) tương ứng với lưu lượng
về ĐBSCL và chỉ ra sự khác nhau giữa chúng.
3.4.

KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG CỦA CÁC CƠNG TRÌNH THỦY
LỢI HIỆN HỮU VÀ MỘT SỐ GIẢI PHÁP CHÍNH ĐỂ
THÍCH ỨNG VỚI CÁC KỊCH BẢN PHÁT TRIỂN Ở
THƯỢNG LƯU
3.4.1. Đánh giá khả năng đáp ứng của các cơng trình thủy lợi
hiện hữu với các kịch bản phát triển ở thượng lưu
Kết quả mô phỏng XNM theo các kịch bản PTTL cho thấy, ở
điều kiện vận hành bình thường của các cơng trình thủy điện, XNM

có xu hướng giảm đáng kể do gia tăng lưu lượng điều tiết từ các hồ
chứa. Tuy nhiên, gặp điều kiện năm thủy văn bất lợi (năm hạn), việc


- 19 -

gia tăng sử dụng nước do PTNN phía thượng lưu càng làm XNM vào
sâu hơn so với hiện tại. Các hệ thống thủy lợi Gị Cơng, Bắc Bến
Tre, Nam Măng Thít, Bán đảo Cà Mau (QLPH và Sóc Trăng) và ven
Biển Tây đều gặp phải những khó khăn về nguồn nước, do XNM làm
ảnh hưởng đến các cửa lấy nước hoặc giảm khả năng lấy nước.
3.4.2. Một số giải pháp ở ĐBSCL để thích ứng với các kịch bản
phát triển ở thượng lưu
Giải pháp cơng trình: Luận án đã đưa ra một số giải pháp đối với
từng hệ thống thủy lợi hiện hữu kết hợp với các giải pháp các cống
trên dịng chính (Cái lớn, Cái bé, Hàm Luông, Vàm Cỏ… nạo vét các
kênh trục hay bổ sung cống đối với từng hệ thống. Đặc biệt đề xuất
các giải pháp chủ động về nước và vận hành hiệu quả hệ thống như:
Liên kết các dự án nhỏ lẻ thành các hệ thống lớn hơn để đảm bảo
nguồn nước (Gị Cơng+Bảo Định, Ba Lai+Nam Bến Tre, Tiếp
Nhật+QLPH…); xây dựng các trạm bơm điện; giải pháp thay thế vận
hành đóng mở cống chủ động (mô tơ điện,…) để đảm bảo về nước,
tích trữ hay tiêu nước để thau rửa hệ thống; giải pháp thiết lập các hệ
thống quan trắc tự động, cập nhật các thông tin về nước để chủ động
về vận hành.
Giải pháp phi cơng trình: Luận án đã đưa ra một số giải pháp như
tăng cường công tác dự báo, cảnh báo; xây dựng qui trình vận hành
của các cơng trình; nghiên cứu thiết lập các mơ hình quản lý nước
với qui mô lớn không bị giới hạn bởi ranh giới tỉnh (thể chế, pháp
lý); chuyển dịch thời vụ và thay đổi sử dụng đất để thích nghi với các

thay đổi về xâm nhập mặn và nguồn nước.
3.5.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Chương 3 đã lượng hóa khá đầy đủ các tác động theo các kịch
bản phát triển ở thượng lưu đến thay đổi dòng chảy và diễn biến xâm
nhập mặn trên đồng bằng, bao gồm cả những tác động tích cực và tác
động tiêu cực. Chi tiết hóa các tác động do phát triển thủy điện; do
phát triển nông nghiệp ở quốc gia hay theo khu vực. Chỉ ra được các
cơ hội gia tăng nguồn nước cũng như các tác động khó lường và có
được các giải pháp thích ứng với các phát triển thượng lưu.


- 20 -

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1.
KẾT LUẬN
Luận án đã giải quyết một số tồn tại được phát hiện ra trong các
nghiên cứu liên quan như chỉ ra sự thiếu tin cậy trong giải pháp thiết
kế và qui hoạch theo các tần suất đảm bảo ứng với lưu lượng về châu
thổ Mê Công tại Kratie và đưa ra các giải pháp thích ứng với các tác
động có thể do phát triển ở thượng lưu. Đồng thời, giải quyết được
các tồn tại có tính khoa học (độ tin cậy của các kết quả tính) nhờ việc
cải tiến cơng cụ và phương pháp tiếp cận đã chỉ ra được các tác động
bất lợi mà các nghiên cứu trước đây chưa có như: (i) Sự giảm lưu
lượng về đầu mùa mưa và cuối mùa khơ (do tích nước sớm muộn)
làm mặn có thể xuất hiện sớm hoặc kết thúc muộn; (ii) Làm rõ như
tác động của thủy điện Trung Quốc không hẳn là làm gia tăng
thường xuyên lưu lượng về hạ lưu mà cịn có các tác động bất lợi khi

tích nước bất thường hay vận hành gia tăng công suất; (iii) Tác động
có thể do gia tăng diện tích nơng nghiệp ở Campuchia… Việc phân
tích chuỗi số liệu lịch sử đã góp phần hiểu được qui luật thay đổi
dịng chảy mùa khơ và những thay đổi trong thời gian gần đây góp
phần dự báo dài hạn dịng chảy mùa khơ và dự báo xâm nhập mặn.
Một số kết quả chính mới luận án đã đạt được như đưa ra dưới đây.
 Về phát triển bộ công cụ của đề tài luận án
1) Luận án đã kế thừa bộ công cụ hỗ trợ ra quyết định (DSF) của
Ủy hội sông Mê Công quốc tế, khắc phục được các tồn tại và phát
triển mới như đã chỉ ra ở Chương 2, đồng thời xây dựng mới các
kịch bản và mơ hình mơ phỏng. Ứng dụng bộ cơng cụ này để mơ
phỏng, phân tích và chỉ ra được các tác động bất lợi đến thay đổi
dòng chảy và xâm nhập mặn ở ĐBSCL theo các kịch bản phát triển ở
thượng lưu. Các kết quả của luận án cùng với bộ cơ sở dữ liệu cập
nhật đã tạo ra bộ cơ sở kiến thức (cơ sở dữ liệu và cơng cụ mơ hình)
về lưu vực sơng Mê Công, cho phép ứng dụng trong nghiên cứu khoa
học và phục vụ sản xuất ở vùng ĐBSCL như dự báo xâm nhập mặn
hàng năm; qui hoạch, quản lý, khai thác và bảo vệ tài nguyên nước


- 21 -

phục vụ phát triển thủy lợi, nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và bảo
vệ môi trường.
 Về thay đổi dịng chảy vào châu thổ Mê Cơng (tại Kratie) từ
nghiên cứu mới của luận án với chuỗi số liệu lịch sử từ 1924
đến 2012
2) Luận án đã phân tích đánh giá được các thay đổi dịng chảy
trong mùa khơ về châu thổ Mê Công từ chuỗi số liệu lịch sử từ 1924
đến 2012 và lượng hóa được các thay đổi dịng chảy các tháng mùa

khơ theo các giai đoạn, chứng minh sự gia tăng này do tác động điều
tiết của các hồ chứa trên lưu vực từ mùa mưa sang mùa khô, đồng
thời chỉ ra các thay đổi diễn biến q trình dịng chảy mùa khơ
những năm gần đây. Các kết quả này đã được sử dụng làm luận cứ
để so sánh đối chứng đánh giá độ tin cậy của các kết quả mơ hình mơ
phỏng của luận án (giải thích được sự tăng giảm bất thường dịng
chảy những năm gần đây) và dự báo tương lai, góp phần đưa ra tiến
trình dự báo xâm nhập mặn ở ĐBSCL với sản phẩm cụ thể là bộ
cơng cụ có khả năng dự báo xâm nhập mặn dài hạn ngay từ đầu mùa
khô với độ tin cậy khá cao, như đã áp dụng hiệu quả ở các năm hạn
nặng 2010 và 2013.
3) Luận án cũng đã chỉ ra rằng, dòng chảy kiệt ở sông Mê Công
khá ổn định, sự khác biệt giữa lưu lượng ứng với tần suất 85% dùng
cho thiết kế hay qui hoạch so với lưu lượng ứng với tần suất 50%
vào các tháng kiệt (Bảng 2.9) là nhỏ hơn đáng kể so với khả năng
điều tiết do các hồ thủy điện hoặc gia tăng sử dụng nước tưới ở
thượng lưu. Kết luận này cũng lý giải tại sao các hệ thống thủy lợi
được thiết kế với mức đảm bảo cao nhưng lại gặp khó khăn cấp nước
và phịng chống xâm nhập mặn mỗi khi mùa khô tới. Luận án đã xây
dựng các tiêu chí đánh giá mức độ tác động của các kịch bản thượng
lưu đến thay đổi dòng chảy về đồng bằng (Bảng 3.5) dựa trên kết quả
phân tích sự khác biệt về lưu lượng theo các tần suất.
 Về tác động của các kịch bản phát triển thượng lưu đến thay
đổi dòng chảy vào châu thổ Mê Công
4) Luận án đã chứng minh rằng, tác động của các kịch bản phát
triển ở thượng lưu có thể làm gia tăng lưu lượng về ĐBSCL như


- 22 -

đánh giá trong nghiên cứu của MRC ở [54], [55] và [77], tuy nhiên
chỉ xảy ra với các trường hợp vận hành bình thường của các hồ thủy
điện. Đồng thời chỉ ra mối quan ngại do gia tăng phát triển nông
nghiệp ở Campuchia và thay đổi chất lượng nước khi mà gia tăng sử
dụng nước phía thượng lưu có thể vượt quá 30% tiềm năng nước đến
ở các tháng mùa khô (Bảng 2.19), lúc bấy giờ vấn đề ô nhiễm môi
trường nước có thể xảy ra mặc dù lưu lượng về ĐBSCL vẫn tăng hơn
do điều tiết của các hồ thủy điện.
5) Luận án đã nghiên cứu mới các kịch bản vận hành thủy điện và
chỉ ra các bất lợi về thay đổi dòng chảy xuống châu thổ Mê Công do
tác động của các phát triển ở thượng lưu: (i) Vận hành tăng công suất
ở thủy điện Trung Quốc có thể làm 30-40% số năm sẽ có những
tháng dòng chảy về hạ lưu giảm thấp (như 2010, 2013); (ii) Vận
hành bất thường ở TĐTQ có thể làm thay đổi lớn chế độ thủy văn
dòng chảy về đồng bằng, biến dịng chảy mùa khơ ở năm thủy văn
bình thường thành như ở năm kiệt hoặc năm nhiều nước; (iii) Vận
hành tích nước sớm có thể làm dịng chảy về đến ĐBSCL giảm vào
đầu mùa mưa, hoặc tích nước muộn sẽ làm giảm dịng chảy đầu mùa
khơ và như vậy sẽ là rất bất lợi cho cả hai vụ lúa chính; (iv) Vận
hành phủ đỉnh ngày-đêm ở các hồ thủy điện lớn trong phạm vi
khoảng cách 300 - 700 km đối với ĐBSCL sẽ có thể làm ảnh hưởng
đến thay đổi xâm nhập mặn trên đồng bằng.
 Về thay đổi dịng chảy, xâm nhập mặn và giải pháp thích ứng
ở ĐBSCL
6) Luận án đã chỉ ra rằng do tác động điều tiết của các hồ thủy điện
đã phần nào hạn chế được sự gia tăng xâm nhập mặn ở ĐBSCL thời
gian qua do sự gia tăng dòng chảy ở các tháng kiệt. Chỉ ra cơ hội khi
mà có sự gia tăng điều tiết của các hồ thủy điện trong tương lai có
thể làm giảm xâm nhập mặn trên đồng bằng, đẩy mặn về gần các cửa
sông: Sông Tiền (lùi 4,5 km); Sông Hậu (lùi 6,3 km). Tuy nhiên vẫn

luôn tiềm ẩn những tác động rất bất lợi trong các trường hợp vận
hành thủy điện: (i) hồ tích nước sớm có thể làm mặn lưu cữu kéo dài
làm ảnh hưởng đến lúa Hè Thu; (ii) hồ tích nước muộn có thể làm
mặn xuất hiện sớm (1 đến 2 tháng) làm ảnh hưởng đến vụ lúa Đông


- 23 -

Xuân; (iii) hồ tích nước bất thường hoặc vận hành theo u cầu phụ
tải (tăng cơng suất) có thể làm diễn biến mặn thay đổi đột ngột.
7) Luận án đã chỉ ra rằng, hệ thống cơng trình thủy lợi hiện hữu có
thể hoạt động hiệu quả hơn trong điều kiện có gia tăng lưu lượng
điều tiết xuống hạ lưu mà vẫn duy trì diện tích canh tác như nay, tuy
nhiên khó có thể đáp ứng được trong các trường hợp vận hành thủy
điện gây tác động bất lợi về ĐBSCL và đã có đề xuất các giải pháp
chính nhằm chủ động thích ứng với các điều kiện bất lợi, đặc biệt
tăng cường quan trắc và dự báo; vận hành đóng mở cống chủ động
(bằng mơ tơ điện); bổ sung các trạm bơm để tận dụng cơ hội nước
ngọt trong điều kiện mùa khô độ mặn biến đổi theo thời gian. Liên
kết các dự án để tăng cường khả năng đảm bảo nguồn nước và nâng
cao năng lực của các đơn vị quản lý nước.
4.2.
KIẾN NGHỊ
1) Tiếp tục hoàn thiện và phát triển bộ công cụ, xây dựng mới các
kịch bản với số liệu cập nhật hơn về phát triển thượng lưu, vận hành
hồ chứa… có thể xảy ra trong tương lai (do giới hạn thời gian mà
nghiên cứu này chưa thực hiện được).
2) Tiếp tục hoàn chỉnh các đánh giá có tính qui luật về dịng chảy
mùa khơ ở các năm kế tiếp nhau và dòng chảy mùa lũ tương ứng để
phục vụ cơng tác dự báo dịng chảy mùa khô và dự báo ngắn và dài

hạn xâm nhập mặn.
3) Làm rõ thêm lộ trình đầu tư các cơng trình thủy lợi lớn trên
ĐBSCL, các cơng trình ngăn sơng lớn. Nghiên cứu đã chỉ ra các
cơng trình này là thực sự cần thiết khi có tác động chủ quan ở thượng
lưu làm thay đổi dòng chảy về ĐBSCL.
DANH MỤC
CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CƠNG BỐ TRONG NƯỚC
1. Tô Quang Toản, Lê Sâm (2007), “Đánh giá thay đổi sử dụng
nước ở ĐBSCL giai đoạn phát triển 1985-2000”, Tuyển tập kết
quả KH&CN 2006-2007, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, Nxb
Nông nghiệp, tr. 115-123.
2. Nguyễn Ân Niên, Tô Quang Toản (2007), “Một cách khác lập
phương trình trình bài tốn thủy lực một chiều trong kênh hở”,