nghiên cứu các khả năng phát triển thương lưu tác động đến chế độ dòng chảy và xâm nhập mặn mùa khô ở đồng bằng sông cửu long

Header Page 1 of 16.
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

Footer Page 1 of 16.


Header Page 2 of 16.
Công trình được hoàn 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

Footer Page 2 of 16.


Header Page 3 of 16.

-1-

MỞ ĐẦU
0.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đóng vai trò 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 quá trình xâm nhập mặn
(XNM) trong mùa khô, dẫn đến thay đổi về nguồn nước ảnh hưởng
đến dân sinh, sản xuất nông 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 toán 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 toán 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 còn 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
còn thiếu công 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

Footer Page 3 of 16.


Header Page 4 of 16.

-2-

triển thủy điện (PTTĐ), chưa đánh giá chi tiết ảnh hưởng của sự phát
triển của mỗi quốc gia đến thay đổi dòng chảy và xâm nhập mặn ở
ĐBSCL. Chính vì thế, sự tin cậy của các kết quả tính toán, 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
nông 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 Công. Hệ thống các công 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

Footer Page 4 of 16.


Header Page 5 of 16.

-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 dòng
chảy mùa khô và dự báo xâm nhập mặn.

Ý nghĩa thực tiễn
Luận án có ý nghĩa thực tiễn đối với công tác qui hoạch,
nghiên cứu, liên quan đến tài nguyên nước và bảo vệ môi trường,
phục vụ thiết thực cho sản xuất nông 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.

Footer Page 5 of 16.

Header Page 6 of 16.

-4-

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
1.1.

TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SÔNG MÊ CÔNG

Lưu vực sông Mê Công có tổng diện tích là 795.000 km2 và
tổng lượng dòng 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). Sông có tổng chiều dài
dòng 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 dòng 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

% dòng
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:
dòngchảy:
(Nguồn: Ủy hội sông Mê Công quốc tế - MRC, 2003)

Biển Hồ (Tonle Sap) ở Campuchia được xem là hồ tự nhiên
có vai trò 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 dòng chảy lũ sông Mê Công.

Footer Page 6 of 16.


Header Page 7 of 16.
1.2.

-5-

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 nông
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 nông 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 còn 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

Footer Page 7 of 16.


Header Page 8 of 16.

-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
công trình thủy điện. Đánh giá về thay đổi XNM còn ít được quan
tâm do hạn chế về mô 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 toán còn 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 dòng chảy về châu thổ Mê
Công 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
dòng chảy và xâm nhập mặn trên đồng bằng;
3) Đề xuất giải pháp thủy lợi ở ĐBSCL để phòng 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 DÒNG CHẢY VỀ
CHÂU THỔ MÊ CÔNG
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 mô hình ISIS bằng mô hình MIKE11, xây dựng

mới các mô 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

Footer Page 8 of 16.


Header Page 9 of 16.

-7-

vn dũng chy lch s v chõu th Mờ Cụng cú c cỏc phõn tớch
ỏnh giỏ v cỏc thay i trong quỏ kh do tỏc ng ca cỏc phỏt trin
thng lu theo cỏc giai on khỏc nhau (3 giai on) lm lun c
ỏnh giỏ cỏc thay i do phỏt trin thng lu trong tng lai.
Cỏc kch bn phỏt trin thng lu ó c xõy dng da trờn cỏc
mc phỏt trin thng lu (cao hay thp), mi quan tõm n cỏc
nh hng theo lnh vc (nụng nghip, thy in), theo khụng gian
(vựng, quc gia, phn lónh th). Cụng c phỏt trin ca lun ỏn ó
c ng dng mụ phng, phõn tớch v ỏnh giỏ tỏc ng do phỏt
trin thng lu n thay i dũng chy v chõu th Mờ Cụng.
2.1.

PHT TRIN CễNG C PHC V NGHIấN CU CA
LUN N

Nghiờn cu ó k tha b cụng c h tr ra quyt nh (DSF)
ca MRC, khc phc tn ti ca cỏc mụ hỡnh hin hu, thay th v
xõy dng mi cỏc mụ hỡnh cú tin cy hn. S cụng c phc v
nghiờn cu 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 phc v nghiờn cu ca lun ỏn v mi liờn kt cỏc
mụ hỡnh mụ phng cỏc kch bn phỏt trin thng lu

Footer Page 9 of 16.


Header Page 10 of 16.

-8-

Mô hình SWAT, mô phỏng dòng chảy từ mưa, được ứng dụng
ở thượng lưu ĐBSCL, sử dụng kết quả cập nhật của MRC.
Mô hình IQQM, để mô phỏng lưu vực, cho phép mô phỏng
các phát triển tưới cho nông nghiệp, hồ chứa, hồ thủy điện, cấp
nước… Có 3 bộ mô hình ứng dụng cho 3 khu vực:
i) Mô hình ứng dụng cho thượng lưu châu thổ Mê Công, ký
hiệu là IQQM-T, có 7 mô hình được xây dựng là IQQMT.1 đến IQQM-T.7;
ii) Mô hình ứng dụng cho phần châu thổ Mê Công thuộc
Campuchia ký hiệu là IQQM-C, có 3 mô hình được xây

dựng là IQQM-C.1 đến IQQM-C.3;
iii) Mô hình ở ĐBSCL ký hiệu là IQQM-ĐB, có 5 mô 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 công, sửa chữa khắc phục sự cố… vận hành để đáp
ứng yêu cầu phụ tải điện và vận hành phủ đỉnh ngày-đêm).
Mô hình thủy động lực MIKE11 được thay thế cho mô hình
IQQM trên dòng chính, để mô phỏng bằng quá trình chuyển động
của dòng nước xuống hạ lưu; đồng thời thay thế cho mô hình ISIS
trên đồng bằng để khắc phục một số tồn tại của mô hình này.
Cụ thể là, mô 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 dòng chính, để khắc phục các hạn chế của mô hình mô phỏng
lưu vực IQQM. Hạn chế của ISIS về kết quả tính xâm nhập mặn
được thay thế bởi mô hình MIKE11, mô 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.

Footer Page 10 of 16.


g

Na

U
%
U
%

U
%


ấ
U
%

m
Na

-9-

Mô hình MIKE11-DC ở dòng chính sông Mê Công

ng
Se

m
Na

Be
n

Chiang
Saen
U
%
m


ấ

Ou

Header Page 11 of 16.

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
Các trạm hiệu chỉnh
ấ
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 tỏc gi xõy
dng mi.
- Biờn trờn: Chiang Saen
- Biờn di: Kratie
- Cỏc biờn khỏc: 30 nhỏnh

trờn lu vc.
- Mt ct: t ngun d ỏn
giao thụng thy ca MRC.
- Hiu chnh& kim nh:
cho nm 2000, 1998 m
bo tin cy.
- ng dng: Mụ phng thy
lc dũng chớnh Mờ Cụng;
cỏc kch bn vn hnh thy
in.

Hỡnh 2.5: Mụ hỡnh MIKE11-DC ng dng cho dũng chớnh Mờ Cụng
S.S. R
eap

Mụ hỡnh MIKE11-B :
- Ngun: VKHTLMN, tỏc gi
l ngi tham gia chớnh
Biên Q tại Kratie
- Biờn trờn: Kratie
- Biờn di: Biờn bin
- Biờn khỏc: CPC; SG-NVC; biờn ti; biờn nhp
lu t ma (NAM).
- a hỡnh, mt ct, cụng
trỡnh: liờn tc cp nht.
- Hiu chnh & kim nh:
cho nm 2000, 2001, 2005.
m bo tin cy.
- ng dng: Mụ phng thy
lc v XNM BSCL theo

cỏc kch bn phỏt trin
thng lu.
Hỡnh 2.6: Mụ hỡnh 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

%

Stung Baribo%U

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 %
U
%%
U

U
%

U
%

%
U

U
%

U %
%
U

U
%

Cần Thơ

Rạch Giá$
U
%

$

U
%

U
%



$

U
%%

U





U
%

Đại Ngã
i

%
U
U
%
U%
%
U

$

U
%

U
%

U
%

%%
U
U
U%

$

U
%

U
%


Cà Mau
U
%

U
%

U
U %
%

U
%

$

$

Footer Page 11 of 16.

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

$

Hình chụp từ MIKE11-ĐB

$

$



U
U %
%

U
%

30

0

30

60 Kilometers


Header Page 12 of 16.
2.2.

- 10 -

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 thông số
thủy văn được phân tích theo 3 giai đoạn phát triển lưu vực: 1) Trước
1960 (chủ yếu là nông 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 Nguyên và ở Lào).
2.2.2. Phân tích thay đổi dòng 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 dòng 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 quân
mùa khô từ 2000 đến nay so với các giai đoạn trước đó và phân tích
ảnh hưởng dòng chảy mùa lũ đến dòng chảy kiệt năm kế tiếp. Bình
quân mùa khô 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 dòng chảy giữa các tháng mùa khô theo
các giai đoạn
Bảng 2.6: So sánh thay đổi lưu lượng bình quân các tháng mùa khô 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

Footer Page 12 of 16.


Header Page 13 of 16.

- 11 -

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, có sự gia tăng đáng kể dòng chảy
mùa khô 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 quân 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 dòng chảy bình quân các tháng
mùa khô theo các giai đoạn

Phân tích tỷ lệ dòng chảy trong mùa khô so với dòng chảy
năm thủy văn
Sử dụng phương pháp tính cân bằng theo tỷ lệ nước phân bố
trong năm, lấy tỷ lệ % dòng chảy từng tháng mùa khô hoặc cả mùa
khô 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 dòng chảy mùa mưa sang mùa khô (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 dòng chảy từng tháng mùa khô so
dòng 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 khô
Nghiên cứu đã chứng minh rằng dòng 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.

Footer Page 13 of 16.


Header Page 14 of 16.

- 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 nông nghiệp hay điều tiết của thủy điện. Chính vì vậy, việc tính
toán thiết kế và qui hoạch theo tần suất còn 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 dòng
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.

Footer Page 14 of 16.

Header Page 15 of 16.

- 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 nông nghiệp
phát triển thấp
Có nông 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

2
3
4
5

Chuyển nước
lưu vực
(106 m3)
Ngoài

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 CÔNG

2.4.1. Kịch bản và phương pháp mô 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). Ngoài ra còn có rất nhiều kịch bản khác
nhau có thể xảy ra đối với vận hành thủy điện đã được phân tích và
tính toán 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;

Footer Page 15 of 16.

Header Page 16 of 16.

- 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 mô 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 dòng chảy về
mùa khô, ngay cả có nông nghiệp phát triển cao dòng chảy về mùa
khô 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 không có thêm thủy điện dòng chảy tháng kiệt nhất
chỉ còn 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 dòng 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 khô, do đó có thể làm ảnh hưởng đến 2 vụ lúa chính
Đông Xuân và Hè Thu. Vận hành phủ đỉnh ở TĐTQ đáp yêu cầu phụ
tải ở mức 60% công 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

Footer Page 16 of 16.

Số năm xuất hiện đạt trong tổng số 16 năm mô 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


Header Page 17 of 16.
2.5.

- 15 -

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 công 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 khô cũng
được làm rõ và đã góp phần dự báo dòng chảy mùa khô 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 dòng chảy và xâm nhập
mặn ở đồng bằng; đánh giá khả năng đáp ứng của các công trình
thủy lợi phục vụ phòng 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 SÔNG CỬU
LONG TRONG BỐI CẢNH CÓ 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

Footer Page 17 of 16.


Header Page 18 of 16.

- 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 mô tả kịch bản mô phỏng
Mô 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
không 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 sông;

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 dòng
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

Footer Page 18 of 16.


Header Page 19 of 16.

- 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 công 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

0.2-2g/l

KBH-3

0.2-2g/l

KBH-6

KBH-8

KBH-9

KBH-0

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 mô tả kịch bản mô phỏng
Mô 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

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

Trong đó:

Footer Page 19 of 16.

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


Header Page 20 of 16.
-

- 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 mô 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 nông nghiệp thì lượng nước về ĐBSCL phần lớn vẫn ở
mức ‘Rất tốt’, như vậy hệ thống thủy lợi hiện hữu có thể phòng
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 CÔNG 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 công 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 công 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

Footer Page 20 of 16.


Header Page 21 of 16.

- 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 Gò Công, 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 công 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 dòng 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 (Gò Công+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 công 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 công trình; nghiên cứu thiết lập các mô 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.

Footer Page 21 of 16.

Header Page 22 of 16.

- 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 công 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 khô (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 còn 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 nông nghiệp ở Campuchia… Việc phân
tích chuỗi số liệu lịch sử đã góp phần hiểu được qui luật thay đổi
dòng chảy mùa khô và những thay đổi trong thời gian gần đây góp
phần dự báo dài hạn dòng chảy mùa khô 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 mô hình mô phỏng. Ứng dụng bộ công cụ này để mô

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 công cụ mô hình)
về lưu vực sông 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

Footer Page 22 of 16.


Header Page 23 of 16.

- 21 -

phục vụ phát triển thủy lợi, nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và bảo
vệ môi trường.
 Về thay đổi dòng chảy vào châu thổ Mê Công (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 dòng chảy
trong mùa khô về châu thổ Mê Công từ chuỗi số liệu lịch sử từ 1924
đến 2012 và lượng hóa được các thay đổi dòng chảy các tháng mùa
khô 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 quá trình dòng chảy mùa khô
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 mô hình mô
phỏng của luận án (giải thích được sự tăng giảm bất thường dòng
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
công 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 phòng 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

Footer Page 23 of 16.


Header Page 24 of 16.

- 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 dòng chảy mùa khô ở năm thủy văn
bình thường thành như ở năm kiệt hoặc năm nhiều nước; (iii) Vận
hành tích nước sớm có thể làm dòng chảy về đến ĐBSCL giảm vào
đầu mùa mưa, hoặc tích nước muộn sẽ làm giảm dòng chảy đầu mùa
khô 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 dòng 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

Footer Page 24 of 16.


Header Page 25 of 16.

- 23 -

Xuân; (iii) hồ tích nước bất thường hoặc vận hành theo yêu cầu phụ
tải (tăng công suất) có thể làm diễn biến mặn thay đổi đột ngột.
7) Luận án đã chỉ ra rằng, hệ thống công 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 mô 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 dòng chảy
mùa khô ở các năm kế tiếp nhau và dòng chảy mùa lũ tương ứng để

phục vụ công tác dự báo dòng chảy mùa khô và dự báo ngắn và dài
hạn xâm nhập mặn.
3) Làm rõ thêm lộ trình đầu tư các công trình thủy lợi lớn trên
ĐBSCL, các công trình ngăn sông lớn. Nghiên cứu đã chỉ ra các
công 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
CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG 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 toán thủy lực một chiều trong kênh hở”,

Footer Page 25 of 16.