ĐÁNH GIÁ HIỆN TƯỢNG XÂM NHẬP MẶN DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU KHU HẠ LƯU VEN BIỂN LƯU VỰC SÔNG CẢ, TỈNH NGHỆ AN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

QUÁCH THỊ THANH TUYẾT

ĐÁNH GIÁ HIỆN TƢỢNG XÂM NHẬP MẶN DO BIẾN ĐỔI
KHÍ HẬU KHU HẠ LƢU VEN BIỂN LƢU VỰC SÔNG CẢ,
TỈNH NGHỆ AN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

QUÁCH THỊ THANH TUYẾT

ĐÁNH GIÁ HIỆN TƢỢNG XÂM NHẬP MẶN DO BIẾN ĐỔI
KHÍ HẬU KHU HẠ LƢU VEN BIỂN LƢU VỰC SÔNG CẢ,
TỈNH NGHỆ AN

Chuyên ngành: Thủy văn học
Mã số: 60.440.224

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. NGUYỄN QUANG HƯNG

Hà Nội – Năm 2015


LỜI CẢM ƠN
Với tấm lòng chân thành nhất, em xin chân thành cảm ơn tới:
Tiến sỹ Nguyễn Quang Hưng, thầy hướng dẫn khoa học cho luận văn của em,
những điều đạt được trong luận văn này là những kiến thức quý báu mà thầy
đã tận tình chỉ dẫn em trong thời gian qua.
Quý thầy cô trong trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà
Nội, đặc biệt là quý thầy cô trong Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương
học, quý thầy cô trong Phòng Đào tạo sau Đại học đã nhiệt tình hướng dẫn và
giúp đỡ em hoàn thành chương trình Cao học và luận văn tốt nghiệp.
Gia đình, bạn bè đã giúp đỡ, ủng hộ hết sức sâu sắc trong thời gian qua. Đặc
biệt cảm ơn gia đình, những người luôn bên cạnh động viên để em vững tâm
và phấn đấu học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
Lãnh đạo, đồng nghiệp tại Trung tâm Ứng dụng công nghệ và Bồi dưỡng
nghiệp vụ Khí tượng thủy văn và Môi trường đã tạo điều kiện cho em trong
quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Trong quá trình làm luận văn do giới hạn về thời gian cũng như hạn chế về số liệu
thực đo nên không tránh được những thiếu sót. Vì vậy, tác giả rất mong được sự
cảm thông và những ý kiến đóng góp quý báu của các Thầy cô và những người
quan tâm.

TÁC GIẢ


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………............1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN........................................................................................ 5
1.1.

Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn ......................................................... 5
1.1.1. Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn nước ngoài ....................................5
1.1.2. Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn trong nước .....................................9

1.2.

1.1.2.1.

Tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn ở Việt Nam ...........................9

1.1.2.2.

Tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn lưu vực sông Cả .................11

Giới thiệu khu vực nghiên cứu .................................................................... 13
1.2.1. Vị trí địa lý ............................................................................................... 13
1.2.2. Địa hình ....................................................................................................14
1.2.3. Thổ nhưỡng .............................................................................................. 15
1.2.4. Thực vật ....................................................................................................16
1.2.5. Đặc điểm khí hậu ......................................................................................17
1.2.6. Tài nguyên nước mặt ................................................................................20
1.2.6.1.

Mạng lưới sông suối.......................................................................20

1.2.6.2.

Lưới trạm thủy văn.........................................................................21

1.2.6.3.

Dòng chảy năm ..............................................................................21

1.2.6.4.

Chế độ dòng chảy...........................................................................22

1.2.7. Đặc điểm nước dưới đất ...........................................................................27
1.2.8. Tình hình kinh tế -xã hội ..........................................................................28

1.3.

1.2.8.1.

Dân số ............................................................................................ 28

1.2.8.2.

Kinh tế xã hội .................................................................................28

Tình hình xâm nhập mặn............................................................................. 36

CHƢƠNG 2: GIỚI THIỆU CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH MIKE 11 ............ 38
2.1.

Các phƣơng trình cơ bản ............................................................................. 38

2.2.

Điều kiện biên................................................................................................ 47


2.2.1. Điều kiện biên thủy lực ............................................................................47
2.2.2. Điều kiện biên mặn...................................................................................47
CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ XÂM NHẬP MẶN THEO KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI
KHI HẬU SỬ DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 ............................................................ 48
Thiết lập điều kiện biên mô hình thủy lực MIKE 11 ................................ 48

3.1.

3.1.1. Kết quả hiệu chỉnh mô hình thủy lực .......................................................52
3.1.2. Kết quả kiểm định mô hình thủy lực ........................................................53
3.2.

Thiết lập mô hình chất lƣợng nƣớc – xâm nhập mặn ............................... 55

3.3.

Mô phỏng quá trình xâm nhập mặn theo các kịch bản biến đổi khí hậu 57
3.3.1. Kịch bản biến đổi khí hậu về lượng mưa và nước biển dâng ...................58
3.3.2. Mô phỏng quá trình xâm nhập mặn xét đến biến đổi khí hậu ..................59
3.3.3. Kết quả mô phỏng quá trình ngập mặn kịch bản 1...................................61
3.3.4. Kết quả mô phỏng quá trình ngập mặn kịch bản 2...................................63
3.3.5. Kết quả mô phỏng quá trình ngập mặn kịch bản 3...................................64

3.4.

Kết luận ......................................................................................................... 65

3.5.

Đề xuất các giải pháp nhằm hạn chế tác động tiêu cực của biến đổi khí

hậu đến quá trình xâm nhập mặn khu vực nghiên cứu ......................................... 66
3.6.

Các biện pháp ứng phó hiện tƣợng xâm nhập mặn .................................. 67

KẾT LUẬN VÀ KIẾN
NGHỊ……………………………………………………………70
TÀI LIỆU THAM
KHẢO………………………………………………………………72
PHỤ LỤC


DANH MỤC HÌNH
Hình 1-1: Bản đồ vị trí lưu vực sông Cả ............................................................................. 14
Hình 1-2: Bản đồ thổ nhưỡng trong lưu vực sông Cả ......................................................... 15
Hình 1-3: Bản đồ thảm phủ thực vật lưu vực sông Cả ........................................................ 16
Hình 1-4: Bản đồ lượng mưa trung bình nhiều năm lưu vực sông Cả ................................ 18
Hình 1-5: Bản đồ mô đun dòng chảy năm và phân phối dòng chảy trong năm tại một số
trạm trên lưu vực sông Cả ................................................................................................... 22
Hình 1-6: Bản đồ tiềm năng trữ lượng nước ngầm lưu vực sông Cả .................................. 28
Hình 2-1: Sơ đồ sai phân 6 điểm Abbott.............................................................................. 40
Hình 2-2: Sơ đồ sai phân 6 điểm Abbott cho phương trình liên tục .................................... 41
Hình 2-3: Sơ đồ sai phân 6 điểm cho phương trình động lượng ......................................... 43
Hình 2-4: Sơ đồ sai phân ..................................................................................................... 45

Hình 3-1: Sơ đồ thủy lực hạ lưu sông Cả trong MIKE 11 ................................................... 48
Hình 3-2: Sơ đồ trạm thủy văn và khí tượng khu vực nghiên cứu ....................................... 49
Hình 3-3: Ví dụ một mặt cắt trên sông Cả ........................................................................... 50
Hình 3-4: Ví dụ một mặt cắt hạ lưu sông Cả ....................................................................... 50
Hình 3-5: Ví dụ một mặt cắt trên sông Ngàn Phố ............................................................... 50
Hình 3-6: Ví dụ một mặt cắt trên sông Ngàn Sâu ................................................................ 50
Hình 3-7: Mực nước tính toán và thực đo trạm Nam Đàn mùa kiệt năm 2000 ................... 52
Hình 3-8: Mực nước tính toán và thực đo trạm Linh Cảm mùa kiệt năm 2000 .................. 52
Hình 3-9: Mực nước tính toán và thực đo trạm Chợ Tràng mùa kiệt năm 2000 ................ 53
Hình 3-10: Mực nước tính toán và thực đo trạm Nam Đàn mùa kiệt năm 2010 ................. 53
Hình 3-11: Mực nước tính toán và thực đo trạm Linh Cảm mùa kiệt năm 2010 ................ 53
Hình 3-12: Mực nước tính toán và thực đo trạm Chợ Tràng mùa kiệt năm 2010 .............. 54
Hình 3-13: Mực nước tính toán và thực đo trạm Nam Đàn mùa kiệt năm 2014 ................. 54
Hình 3-14: Mực nước tính toán và thực đo trạm Linh Cảm mùa kiệt năm 2014 ................ 54


Hình 3-15: Mực nước tính toán và thực đo trạm Chợ Tràng mùa kiệt năm 2014 ............. 54
Hình 3-16: Độ mặn tính toán và thực đo điểm đo mặn Bến Thủy năm 2000 ...................... 55
Hình 3-17: Độ mặn tính toán và thực đo điểm đo mặn Nghi Thọ năm 2000 ...................... 56
Hình 3-18: Độ mặn tính toán và thực đo điểm đo mặn Trung Lương năm 2000 ................ 56
Hình 3-19: Độ mặn tính toán và thực đo điểm đo mặn Bến Thủy năm 2010 ...................... 56
Hình 3-20: Độ mặn tính toán và thực đo điểm đo mặn Bến Thủy năm 2014 ...................... 57
Hình 3-21: Mực nước triều trạm Cửa Hội năm 2030, 2050 và 2100 .................................. 60
Hình 3-22: Hình minh họa ranh giới xâm nhập mặn năm 2030 ......................................... 62
Hình 3-23:Hình minh họa ranh giới xâm nhập mặn năm 2050 .......................................... 63
Hình 3-24: Hình minh họa ranh giới xâm nhập mặn năm 2100 ......................................... 64
Hình 3-25: Hình minh họa khu vực sát biển ảnh hưởng xâm nhập mặn ............................. 67
Hình 3-26: Hình minh họa khu vực huyện Hưng Nguyên ảnh hưởng xâm nhập mặn......... 68
Hình 3-27: Hình minh họa khu vực phía trong sông ảnh hưởng xâm nhập mặn ................ 69

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1-1: Lượng mưa trung bình tháng, năm tại một số trạm trong lưu vực hệ thống sông
Cả thời kỳ 1961-2014........................................................................................................... 19
Bảng 1-2: Lượng nước bốc hơi bình quân tháng trên lưu vực sông Cả .............................. 20
Bảng 1-3: Lưu lượng trung bình tháng, năm tại một số trạm thuỷ văn lưu vực sông Cả ... 24
Bảng 1-4: Lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất và lưu lượng nhỏ nhất tại một số trạm thuỷ văn
trong lưu vực sông Cả.......................................................................................................... 26
Bảng 1-5: Khả năng khai thác nước ngầm trên lưu vực sông Cả ....................................... 27
Bảng 1-6: Bố trí diện tích gieo trồng năm 2020 .................................................................. 30
Bảng 1-7: Dự kiến đàn gia súc, gia cầm năm 2020 ............................................................ 31
Bảng 1-8: Diện tích nuôi trồng thủy sản giai đoạn 2020 .................................................... 32
Bảng 1-9: Quy mô các khu công nghiệp đến 2020 .............................................................. 34
Bảng 1-10: Quy hoạch sử dụng đất đến 2020 ..................................................................... 36
Bảng 3-1:Kết quả chỉ tiêu Nash tại vị trí kiểm tra............................................................... 53
Bảng 3-2: Kết quả chỉ tiêu Nash tại vị trí kiểm tra.............................................................. 54
Bảng 3-3: Kết quả chỉ tiêu Nash tại vị trí kiểm tra.............................................................. 55
Bảng 3-4:Kết quả tương quan độ mặn tính toán và thực đo ............................................... 57
Bảng 3-5: Độ cao mực nước biển dâng theo các thời kỳ tương lai kịch bản B2 ................. 58
Bảng 3-6: Biến đổi lượng mưa mùa xuân tỉnh Nghệ An ...................................................... 59
Bảng 3-7: Tổng hợp các kịch bản mô phỏng ....................................................................... 59
Bảng 3-8: Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình tại một số trạm thủy văn chính ......... 60
Bảng 3-9: Tỉ lệ thay đổi giá trị lưu lượng (%) giữa các thời kỳ tương lai với thời kỳ nền tại
các trạm thủy văn lưu vực sông Cả kịch bản B2 ................................................................. 61
Bảng 3-10:Chênh lệch khoảng cách xâm nhập mặn các kịch bản ...................................... 65


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của Đề tài
Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang là một trong những thách thức nghiêm trọng

nhất đối với thế giới và trở thành vấn đề sống còn của Việt Nam trong thế kỷ 21. Theo
kịch bản BĐKH mới nhất cho Việt Nam, đến năm 2100, nhiệt độ trung bình có thể
tăng khoảng 2-3 độ C, mực nước biển trung bình có thể dâng trên 1m. Các hiện tượng
khí hậu cực đoan và các hậu quả kéo theo như nước biển dâng, xói lở bờ biển, xâm
nhập mặn, bão, áp thấp nhiệt đới, mưa lớn gây lũ, hạn hán, nắng nóng, rét đậm,… sẽ
diễn biến ngày càng khắc nghiệt và phức tạp hơn. Các đồng bằng châu thổ và vùng ven
biển có thể bị ngập phần lớn diện tích.
Nghệ An nằm trong khu vực thời tiết khắc nghiệt và gánh chịu nhiều thiên tai.
Nguy cơ thiên tai do tác động của BĐKH đã ảnh hưởng đến môi trường và ảnh hưởng
trực tiếp đến các hoạt động kinh tế - xã hội. Với chiều dài bờ biển khá dài (khoảng 82
km), Nghệ An có kinh tế biển ngày càng phát triển và đóng góp ngày càng lớn vào
ngân sách. Tuy nhiên trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội, Nghệ An đã phải đối
đầu với nhiều khó khăn thách thức do thiên tai gây ra, trong đó hiện tượng xâm nhập
mặn đã gây ra nhiều thiệt hại về kinh tế - xã hội cho các khu vực hạ lưu ven biển, đặc
biệt trong bối cảnh BĐKH hiện nay.
Các huyện ven biển tỉnh Nghệ An thời gian gần đây đang bị nước biển xâm lấn
đến mức báo động. Nhiều xã nằm cách bờ biển từ 5 đến 10km, đã và đang bị nước mặn
tấn công. Một số vùng dân cư ven biển ở Quỳnh Lưu, Diễn Châu chưa có đê bao sẽ đối
mặt với việc biển xâm lấn dẫn đến mất đất và nhà [13].
Theo các kịch bản được công bố về BDKH và nước biển dâng, các vùng đất lúa
có diện tích hàng ngàn ha tại Nghi Lộc gồm xã Nghi Thuận, Nghi Vạn, Nghi Lộc; Diễn
Châu có các xã Diễn Hạnh, Diễn Hoa, Quỳnh Lưu có xã Quỳnh Diễn, Quỳnh Hưng sẽ
bị nước biển xâm thực nếu không có giải pháp ứng phó kịp thời với BĐKH, vào mùa
khô tại các vùng này. Nguyên nhân chủ yếu là do lượng nước ngọt trong nội đồng

1


thường bị cạn kiệt, các cửa sông trên (trừ sông Cấm có cống Nghi Quang) đổ ra biển
vẫn chưa có hệ thống cống để ngăn giữ, điều hoà nước nên khi thuỷ triều lên thì nước

biển vào sâu. Ngược lại, ngay cả khi mùa mưa bão, tuy lượng nước ngọt lớn nhưng vẫn
tồn tại nguy cơ nước biển dâng cao, xâm lấn vào sâu trong đất liền vì vào mùa mưa thì
cống Nghi Quang hay cống Diễn Thành, Diễn Thuỷ (sông Bùng, Diễn Châu) đều phải
mở để thoát nước và đây là cơ hội để nước biển xâm thực (mưa bão nước biển thường
dâng cao hơn bình thường).
Trước nguy cơ như trên, việc nghiên cứu hiện tượng xâm nhập mặn do BĐKH
khu hạ lưu ven biển tỉnh Nghệ An là rất cấp thiết, các thông tin, kết quả thu được trong
nghiên cứu có thể sử dụng như các căn cứ khoa học để đề ra các phương án ứng phó
để giảm thiểu thiệt hại do các hiện tượng trên gây ra trong tình hình BĐKH hiện nay.
2. Mục tiêu
Mục tiêu chính của nghiên cứu này là Tính toán dự báo được sự biến động
của độ mặn trong khu vực hạ lưu sông Cả, tỉnh Nghệ An, dưới các tác động của
Biến đổi khí hậu. Các mục tiêu cụ thể của nghiên cứu như sau
- Thu thập thông tin, xây dựng tổng quan về các nghiên cứu xâm nhập mặn
trong khu vực
- Thu thập số liệu, nghiên cứu áp dụng mô hình thủy văn, thủy lực và chất
lượng nước (bộ mô hình Mike 11) mô phỏng và dự báo kết quả xâm nhập mặn với
các kịch bản khác nhau của Biến đổi khí hậu
- Đề xuất các giải pháp thích ứng, quy hoạch, phòng chống xâm nhập mặn
cho khu vực nghiên cứu.

2


3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Luận văn tập trung vào đối tượng và phạm vi nghiên cứu như sau:
Đối tượng nghiên cứu là sự xâm nhập mặn từ nước biển vào môi trường
nước mặt. Các thành phần được xem xét đến trong nghiên cứu bao gồm:
Chế độ mưa, chế độ thủy văn của sông, triều, độ mặn.
Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 11 (tính toán thủy lực 1 chiều) và

mô hình khuyếch tán để mô phỏng quá trình xâm nhập mặn khu vực
nghiên cứu.
Giới hạn phạm vị nghiên cứu trong vùng hạ lưu lưu vực sông Cả, Nghệ
An
Mô hình thủy lực cho sông Cả giới hạn biên trên từ trạm Yên Thượng về
đến Cửa Hội với 2 nhánh sông Ngàn Phố và Ngàn Sâu.
Các số liệu được sử dụng hiệu chỉnh và kiểm định mô hình: số liệu lưu
lượng ngày năm 2000, 2010 và 2014. Số liệu mực nước giờ năm 2000,
2010 và 2014. Tuy nhiên số liệu đo mặn rời rạc, không liên tục tại trạm
Bến Thủy.
Đối với chỉ tiêu độ mặn, thông số đo đạc bị giới hạn, không liên tục, số
liệu thực đo chỉ có vài ngày trong tháng, không đồng bộ, số liệu tại của
biển sử dụng là hằng số.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
Trong luận văn học viên đã áp dụng các phương pháp kế thừa, phương pháp
thống kê và phương pháp mô hình toán.

3


5. Nội dung luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị và tài liệu tham khảo, luận văn bao
gồm 3 chương:
- Chương I: Tổng quan các nghiên cứu về xâm nhập mặn trong nước mặt, giới
thiệumột số mô hình toán mô phỏng quá trình xâm nhập mặn, đồng thời giới thiệu
sơ lược về khu vực nghiên cứu và một số công trình nghiên cứu trước đây về xâm
nhập mặn.
- Chương II: Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE 11, công thức và các bước tính toán
thủy văn, thủy lực và chất lượng nước.
- Chương III: Ứng dụng mô hình, mô phỏng xâm nhập mặn tại khu vực nghiên cứu

dưới các kịch bản khác nhau của Biến đổi khí hậu.

4


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn
1.1.1. Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn nước ngoài
Trong thời gian 50 năm qua, đặc biệt là trong khoảng 10 năm gần đây, tác

động của Biến đổi khí hậu trở nên rõ rệt tại Việt Nam. Được đánh giá là một trong
những nước chịu nhiều ảnh hưởng nhất của Biến đổi khí hậu, Việt Nam đã nhận
thức và tiến hành rất nhiều các nghiên cứu, hoạt động cụ thể để ứng phó với Biến
đổi khí hậu [18]. Tác động của Biến đổi khí hậu tới hạ lưu và cửa sông bao gồm sự
gia tăng hiện tượng ngập lụt khu vực hạ lưu do nước biển dâng, giảm diện tích các
khu đất ngập nước và đẩy mạnh quá trình xâm nhập mặn. Tuy nhiên, theo báo cáo
của Ngân hàng thế giới năm 2009[29] thì tác động của Biến đổi khí hậu đến xâm
nhập mặn chưa được quan tâm đúng mức. Hầu hết các nghiên cứu về Biến đổi khí
hậu tập trung vào các vấn đề về ngập lụt do nước biển dâng mà chưa xét đến các
vấn đề ô nhiễm mặn. Chính vì vậy, trước các vấn đề về nước biển dâng đang diễn ra
với tốc độ rất nhanh trên thế giới, đã đặt ra bài toán về phân tích, đánh giá, mô
phỏng và dự đoán tác động của Biến đổi khí hậu tới xâm nhập mặn.
Xâm nhập mặn - yếu tố quan trọng trong quản lý chất lượng nước vùng cửa
sông và ven biển là một quá trình phức tạp liên quan đến thủy động lực học và vận
chuyển chất trong sông. Trên thực tế, sự tương tác giữa nước ngọt và nước biển
diễn ra dưới sự tác động của lưu lượng dòng chảy trong sông, thủy triều, gió; các
nhân tố này ảnh hưởng đến khả năng xáo trộn pha loãng của nước sông với nước
biển [20]. Rõ ràng ba yếu tố kể trên và yếu tố địa hình của từng khu vực cửa sông

dao dộng theo từng địa điểm khác nhau, do đó sự xâm nhập mặn tại các lưu vực
sông cũng mang nhiều tính chất đặc trưng khác nhau.
Mô hình hóa chất lượng nước nói chung và mô phỏng các quá trình xâm
nhập mặn nói riêng đã được quan tâm với nhiều nghiên cứu đã được công bố. Các
nghiên cứu sử dụng các mô hình hộp đen như mạng trí tuệ thần kinh nhân tạo hay

5


các mô hình thủy lực kết hợp với mô dun tính toán lan truyền và vận chuyển chất
[19].
Một số nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu cũng đã được công bố
trong vài năm gần đây như sử dụng mô hình Mike 21 để tiến hành đánh giá tác động
của Biến đổi khí hậu đến độ mặn trên sông Mê Kông. Conard và các cộng sự đã
công bố các nghiên cứu sử dụng mô hình trí tuệ nhân tạo để dự báo biến động độ
mặn do Biến đổi khí hậu gây ra trên vùng cửa sông Savannah [21].
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 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 động 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 - Vennant công bố hệ phương trình mô phỏng quá trình thuỷ
động lực trong hệ thống kênh hở một chiều nổi tiếng 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
nội 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 khuyếch tán.
Cùng với phương trình bảo toàn và phương trình động lực của dòng chảy, còn có
phương trình khuyếch tán chất hoà tan trong dòng chảy cũng có thể cho phép - tuy ở
6


mức độ kém tinh tế - mô phỏng cả sự diễn biến 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 mặn bằng mô hình đã được nhiều
nhà nghiên cứu ở các nước phát triển như Mỹ, Hà Lan, Anh quan tâm từ khoảng 4050 năm trở lại đây. 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 chiều đã được xây dựng do nhiều tác giả trong đó có Ippen và Harleman
[26]. 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 loại 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 [28]. 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 tiết 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 và Leendertee [27] 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 dụng cho các vùng cửa sông có địa hình phức tạp gồm
nhiều sông, kênh nối với nhau với cấu trúc bất kỳ.
Một số mô hình mặn thông dụng trên thế giới có thể thống kê sau đây::

7


a. Mô hình động lực cửa sông FWQA [14]
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.
b. Mô hình thời gian thuỷ triều của Lee và Harleman và của Thatcher và Harleman
[14]
Lee và Harleman 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 sông đơn. Sơ đồ sai phân hữu hạn dùng để giải phương trình phân tán là
sơ đồ ẩn 6 điểm. Mô hình cho kết quả tốt trong việc dự báo trạng thái phân phối
mặn tức thời cả trên mô hình vật lý cũng như trong sông thực tế.
c. Mô hình MIKE 11 [14]
Là mô hình trong bộ mô hình Mike thương mại nổi tiếng thế giới do Viện
Thuỷ lực Đan Mạch (DHI) xây dựng. Đây là mô hình thuỷ lực và chất lượng nước
một chiều (trường hợp riêng là xâm nhập mặn) có độ tin cậy cao, thích ứng với các
bài toán thực tế khác nhau. Mô hình này đã được áp dụng phổ biến trên thế giới để
tính toán, dự báo lũ, chất lượng nước và xâm nhập mặn trong sông.
d. Mô hình ISIS (Anh) [14]

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.
e. Mô hình EFDC (Environmental Fluid Dynamic Code) [14]

8


Mô hình được cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (USEPA) 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.
1.1.2. Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn trong nước
1.1.2.1.

Tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn ở Việt Nam

Việc nghiên cứu, tính toán xâm nhập mặn ở Việt Nam 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 cứu 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 Kông [9] 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 mặn với hai chỉ tiêu cơ bản 1 ‰ và 4 ‰ cho
toàn khu vực đồng bằng trong các tháng từ tháng XII đến tháng IV.
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 [7].
Việc đẩy 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 Kông. Trong
khuôn khổ dự án này, một số mô hình tính xâm nhập triều, mặn đã được xây dựng
như của Ban Thư ký Mê Kông 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

9


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 [9].
Kỹ thuật chương trình của mô hình trên đã được phát triển thành một 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, Trần 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 [7,8,10]. Kết quả được nhìn nhận khả
quan và bước đầu một số mô hình đã thử nghiệm ứng dụng dự báo xâm nhập mặn.
Trong khuôn khổ Chương trình Bảo vệ Môi trường và Phòng tránh thiên tai,
KC - 08, Lê Sâm [5] 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 hạn (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 trình 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 triển rất nhanh của
công nghệ tính toán thuỷ văn, thuỷ lực, hiện trên thế giới xuất hiện nhiều mô hình
10


đa chức năng trong đó các mô đun tính sự lan truyền chất ô nhiễm 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. Một số mô hình tiêu biểu: ISIS (Anh), MIKE
11(Đan Mạch), HEC-RAS (Mỹ)... đều có các mođun tính toán lan truyền xâm nhập
mặn nhưng chưa được sử dụng hoặc mới chỉ sử dụng ở mức thử nghiệm.
Như đã biết, lý thuyết 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 trên thế giới và
Việt Nam. 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, việc áp dụng
các mô hình vào tính toán diễn biến quá trình xâm nhập mặn ngày càng phổ biến,
được sử dụng rộng rãi trong nhiều nghiên cứu, đề tài.
1.1.2.2.

Tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn lưu vực sông Cả

Viện khoa học Thủy lợi Việt Nam đã thực hiện Đề tài cấp Nhà nước “Nghiên
cứu đề xuất giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng dòng chảy kiệt phục vụ sản xuất nông

nghiệp, thủy sản vùng hạ du sông Cả và sông Mã” do PGS.TS. Nguyễn Quang
Trung – Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường làm chủ nhiệm [13]. Mục tiêu của Đề
tài là đánh giá được biến động và tác động dòng chảy kiệt ảnh hưởng tới sản xuất
nông nghiệp, thuỷ sản vùng hạ du sông Cả và sông Mã; đề tài đã đề xuất được các
giải pháp thủy lợi để hạn chế các ảnh hưởng bất lợi của chế độ dòng chảy mùa kiệt
phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, thuỷ sản.
Một trong những kết quả Đề tài đạt được là đã đánh giá hiện trạng và nguyên
nhân hạn hán và xâm nhập mặn tại vùng hạ lưu sông Cả và sông Mã, những tác
động của hạn hán đến sản xuất nông nghệp, thủy sản và đời sống kinh tế xã hội
trong vùng; Đánh giá biến động của chế độ dòng chảy mùa kiệt và những tác động
của biến động dòng chảy kiệt đến cấp nước, tình trạng hạn hán và xâm nhập mặn hạ
lưu sông Cả và sông Mã.

11


Một trong những Dự án nghiên cứu gần đây có nội dung liên quan đánh giá
tác động biến đổi khí hậu đến xâm nhập mặn sông Cả là dự án Climate ChangeInduced Water Disaster and Participatory Information System for Vulnerability
Reduction in North Central Vietnam – DANIDA Project do GS.TS Phan Văn Tân
chủ trì [11]. Trong nghiên cứu này, xâm nhập mặn ở hạ lưu lưu vực sông Cả được
mô phỏng cho những kịch bản khác nhau của mực nước biển dâng bằng mô hình
MIKE 11. Mô hình được xây dựng dựa trên cở sỡ dữ liệu của năm 2010 được chọn
làm kịch bản gốc để so sánh với 2 kịch bản nước biển dâng vào năm 2050 và 2100
theo kịch bản phát thải cao (A2) do Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố. Kết quả
mô phỏng đưa ra bản đồ xâm nhập mặn vùng hạ lưu lưu vực sông Lam vào tháng
IV năm 2010 cho thấy tại khu vực xã Hưng Nhân, Hưng Nguyên, Nghệ An thì độ
mặn trên sông khoảng 1 - 3 phần nghìn , còn tại khu vực xã Yên Hồ, huyện Đức
Thọ, Hà Tĩnh thì độ mặn giảm xuống còn 1 - 2 phần nghìn. Tuy nhiên, nếu trong
điều kiện cực đoan (lưu lượng dòng chảy từ thượng lưu chảy về giảm, kết hợp với
triều cường dâng cao) thì độ mặn trên sông Cả sẽ xâm nhập sâu vào lên 1 - 3 phần

nghìn tại khu vực Ngã Ba Chợ Tràng. Bản đồ xâm nhập mặn vùng hạ lưu lưu vực
sông Cả theo kịch bản nước biển dâng đến năm 2050 sẽ tăng thêm 25cm cho thấy
tại khu vực xã Hưng Nhân, Hưng Nguyên, Nghệ An thì độ mặn trên sông khoảng 3
- 5 phần nghìn , còn tại khu vực xã Yên Hồ, huyện Đức Thọ, Hà Tĩnh thì độ mặn
giảm xuống còn 1 - 3 phần nghìn và trong điều kiện cực đoan thì độ mặn trên sông
Cả sẽ xâm nhập sâu vào lên 3 - 5 phần nghìn tại khu vực Ngã Ba Chợ Tràng. Bản đồ
xâm nhập mặn vùng hạ lưu lưu vực sông Lam theo kịch bản nước biển dâng đến
năm 2100 sẽ tăng thêm 60cm, tại khu vực xã Hưng Nhân, Hưng Nguyên, Nghệ An
thì độ mặn trên sông khoảng 8 - 10 phần nghìn , còn tại khu vực xã Yên Hồ, huyện
Đức Thọ, Hà Tĩnh thì độ mặn giảm xuống còn 3 - 5 phần nghìn. và trong điều kiện
cực đoan thì độ mặn trên sông Cả sẽ xâm nhập sâu vào lên 8 - 10 phần nghìn tại khu
vực Ngã ba Chợ Tràng.

12


Những năm gần đây, nhờ làm tốt công tác kêu gọi đầu tư, tỉnh Nghệ An đã
huy động nguồn vốn hỗ trợ lớn, từ nguồn vốn này, toàn tỉnh đã tập trung nâng cấp,
tu sửa hơn 150 công trình thủy lợi lớn như: Dự án Hệ thống thủy nông Bắc, từ
nguồn vốn vay ADB; Dự án khôi phục hệ thống thủy lợi Bắc Nghệ An do JICA tài
trợ, nâng cấp hồ chứa nước Vực Mấu bằng vốn vay WB… với chính sách thu hút
đầu tư phát triển, JICA đã tài trợ cho rất nhiều dự án thủy lợi ở Việt Nam nói chung
và Nghệ An nói riêng, đáng kể nhất là dự án “Khôi phục, nâng cấp hệ thống thủy lợi
Bắc Nghệ An”. Đồng thời Đoàn công tác của cơ quan quốc tế Nhật Bản tại VN
(JICA) đã đồng ý tài trợ Dự án xây dựng cống ngăn mặn giữ ngọt trên sông Lam.
Dự án hoàn thành sẽ giải quyết được nhiều bài toán hóc búa tồn tài bấy lâu nay, hạn
chế nước biển dâng, kiểm soát mặc, chủ động thích ứng biến đổi khí hậu, tạo nguồn
nước ngọt đảm bảo, cung cấp đầy đủ nước tưới, ổn định hệ động thực vật… Góp
phần phát triển KT-XH cũng như thuận tiện giao thông đi lại giữa 2 tỉnh Nghệ An
và Hà Tĩnh.

Luận văn tốt nghiệp tiếp tục nghiên cứu theo hướng những Đề tài trên, tuy
nhiên tác giả sẽ tập trung chính vào diễn biến ranh giới xâm nhập mặn hiện trạng
khu vực nghiên cứu đồng thời đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến xâm nhập
mặn tương ứng các kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng mới nhất do Bộ Tài
nguyên và Môi trường công bố. Từ những kết quả nghiên cứu, luận văn đưa ra
những giải pháp giảm thiểu và thích ứng với quá trình xâm nhập mặn lưu vực sông
Cả nói riêng và khu vực ven biển Nghệ An nói chung.
1.2.

Giới thiệu khu vực nghiên cứu
1.2.1. Vị trí địa lý
Hệ thống sông Cả là hệ thống sông lớn nhất ở Bắc Trung Bộ, nằm trong

phạm vi toạ độ 103014'-106010' kinh độ đông, 17050'-20050' vĩ độ bắc, kéo dài
khoảng 350km theo hướng tây bắc - đông nam, rộng 89km; tiếp giáp với hệ thống
sông Mã ở phía bắc, hệ thống sông Mê-kông ở phía tây, sông Gianh ở phía nam và
vịnh Bắc Bộ ở phía đông. Tổng diện tích lưu vực là 27.200 km2, trong đó phần lưu
13


vực thuộc lãnh thổ Việt Nam có diện tích 17.730 km2, chiếm 65,2% diện tích toàn
lưu vực, bao trùm phần lớn địa phận tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh và một phần huyện
Như Xuân tỉnh Thanh Hoá.
1.2.2. Địa hình
Lưu vực sông Cả có các dạng địa hình chính sau:
- Địa hình đồng bằng và đồng bằng ven biển nhỏ, hẹp và nằm sát với dòng
chính. Toàn bộ đồng bằng được bảo vệ bằng hệ thống đê hai bờ sông, trừ vùng hữu
Thanh Chương và vùng hữu Nam Đàn chỉ bảo vệ bằng đê bối. Tổng diện tích vùng
đồng bằng vào khoảng 350.000ha chiếm 10% tổng diện tích lưu vực sông Cả.
- Địa hình đồi núi thuộc các huyện Nghĩa Đàn, Quỳ Hợp, Tân Kỳ, Anh Sơn,

Thanh Chương, Vũ Quang, Hương Sơn và Hương Khê. Đây là dạng địa hình phức
tạp, bị chia cắt mạnh có thế dốc nhiều chiều do các sông nhỏ tạo nên. Tổng diện tích
dạng địa hình này vào khoảng 680.000ha.
- Địa hình vùng núi cao tập trung chủ yếu ở phía tây, tây bắc và tây nam lưu
vực. Dạng địa hình này có độ cao từ 12.000 ÷ 15.000 m, có độ dốc lớn, thung lũng
hẹp, chiếm tới 60% diện tích lưu vực, được xác định là vùng lâm nghiệp phòng hộ
đầu nguồn.

Hình 1-1: Bản đồ vị trí lưu vực sông Cả

14


1.2.3. Thổ nhưỡng
Đất trong lưu vực có các nguồn gốc hình thành khác nhau. Ở vùng đồi núi,
đất được phát triển trên nhiều loại nham thạch. Ở vùng đồng bằng, đất được hình
thành từ phù sa sông. Phần lớn vùng đồi núi nằm dưới độ cao 800-1000m, nên bị
phong hoá mạnh. Quá trình feralít là quá trình chủ yếu. Nhóm đất feralít đồi và núi
thấp, phân bố ở độ cao dưới 800-1000m, chiếm diện tích lớn nhất và là nơi hoạt
động của con người. Các nhóm đất cát phù sa, đất phèn, đất mặn, đất than bùn và
đất đen ở vùng đồng bằng.
Nhìn chung, đất ở vùng đồi núi còn khá tốt, độ dày tầng đất hơn 50 cm, cấu
tượng đất tốt; đất ở vùng đồng bằng, nhất là loại đất phù sa có nhiều dinh dưỡng
phù hợp cho sản xuất nông nghiệp.

(Nguồn: Viện Khoa học Thủy lợi)

Hình 1-2: Bản đồ thổ nhưỡng trong lưu vực sông Cả

15

1.2.4. Thực vật
Thực vật trong lưu vực khá phong phú gồm những kiểu rừng chính dưới đây:
Kiểu rừng thường xanh nhiệt đới, phân bố ở độ cao dưới 700-800m, trên các
loại đất đỏ vàng hoặc vàng trên núi, chiếm phần lớn diện tích; kiểu rừng hỗn giao
cây lá rộng, lá kim, mưa ẩm á nhiệt đới, phân bố ở độ cao 900-2000m, trên các loại
đất vàng hoặc đất vàng nhạt glây; chiếm diện tích không lớn và giá trị kinh tế không
cao, nhưng có tác dụng phòng hộ, giữ đất khỏi bị xói mòn, thoái hoá, điều hoà dòng
chảy, giữ nước cho mùa khô; ngoài ra, còn có các loại cây nông nghiệp và cây công
nghiệp.
Rừng bị khai thác bừa bãi trong thập niên 60-80 của thế kỷ trước,chỉ tính
riêng 2 tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh, tỷ lệ rừng che phủ từ 75% vào năm 1943 giảm
còn 32,6% vào năm 1986. Trong những năm gần đây, nhờ có phong trào trồng cây
gây rừng nên tỷ lệ rừng che phủ đã tăng lên. Vào năm 2013, tỷ lệ rừng che phủ
trung bình trên phần lưu vực thuộc lãnh thổ Việt Nam khoảng 40%.

(Nguồn: Viện Khoa học Thủy lợi)

Hình 1-3: Bản đồ thảm phủ thực vật lưu vực sông Cả

16


1.2.5. Đặc điểm khí hậu
Lưu vực hệ thống sông Cả nằm trong vùng Bắc Trung Bộ mùa đông lạnh,
nắng tương đối ít, có mưa phùn, có năm xảy ra sương muối ở một số vùng trong lưu
vực. Mùa hè chịu ảnh hưởng của gió tây khô nóng, nhiệt độ cao, mưa nhiều vào nửa
cuối năm. Lượng bức xạ tổng cộng trung bình năm khoảng 100-120kcal/cm2, cân
bằng bức xạ trung bình năm khoảng 65-80kcal/cm2. Số giờ nắng trung bình năm từ

dưới 1.500 giờ ở vùng núi phía tây tỉnh Nghệ An đến trên 1.800 giờ ở vùng đồng
bằng ven biển.
Nhiệt độ không khí trung bình năm từ dưới 20oC ở vùng núi đến hơn 24oC ở
vùng đồng bằng. Nhiệt độ cũng biến đổi theo mùa; nhiệt độ trung bình tháng dưới
20oC (1719)oC trong các tháng XII, I, II, tăng lên (1925)oC trong các tháng IIIIV, X-XI và trên 25oC (2529,5)oC trong các tháng V-IX, cao nhất vào 2 tháng VIVII. Nhiệt độ tối cao tuyệt đối có thể trên 40oC (42,7oC tại Tương Dương, 40,9oC
tại thành phố Vinh), thường xuất hiện những ngày có gió mùa tây nam mạnh do tác
dụng "phơn" của dãy Trường Sơn. Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối có thể dưới 5oC ở
đồng bằng ven biển, (dưới 3oC ở miền núi và trung du, -0,2oC tại Tây Hiếu, 0,3oC
tại Quỳ Hợp).
Độ ẩm tương đối trung bình năm của không khí khoảng 8088%. Lượng
mây tổng quan trung bình năm trên 8/10 bầu trời ở vùng núi và 7,58/10 bầu trời ở
vùng trung du và đồng bằng. Tốc độ gió trung bình năm biến đổi trong phạm vi
tương đối lớn từ 0,5 m/s tại Quỳ Châu đến 3,8 m/s tại Hòn Ngư. Tốc độ gió mạnh
nhất dưới 20 m/s ở vùng đồi núi khuất gió đến hơn 40 m/s ở vùng đồng bằng ven
biển (56 m/s tại Hòn Ngư). Số ngày có gió tây khô nóng trong năm có thể tới 1523
ngày.
a) Đặc điểm mưa
Cũng như chế độ mưa ở miền Bắc lượng mưa trung bình năm trên lưu vực
dao động từ 1100  2500 mm. Tại các trung tâm mưa lớn như thượng nguồn sông

17