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

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
“NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN XÂM NHẬP
MẶN Ở VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ TRONG BỐI CẢNH
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU”
Chuyên ngành: Thuỷ văn học

TRỊNH THẾ THÀNH

Hà Nội, Năm 2018


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN XÂM NHẬP
MẶN Ở VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ TRONG BỐI CẢNH
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
TRỊNH THẾ THÀNH
Chuyên ngành : Thuỷ văn học
Mã số

: 60440224
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS Hoàng Ngọc Quang

Hà Nội - Năm 2018

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hướng dẫn chính: PGS.TS. Hoàng Ngọc Quang

Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Thanh Hùng

Cán bộ chấm phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Hữu Khải

Luận văn thạc sĩ được hoàn thành tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Ngày 17 tháng 9 năm 2018


LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là: Trịnh Thế Thành

Mã số học viên: 1698010059

Lớp: CH2B.T
Chuyên ngành: Thủy văn

Mã số: 60440224

Khóa học: CH2(2016-2018)
Tôi xin cam đoan quyển luận văn được chính tôi thực hiện dưới sự hướng
dẫn của PGS. TS. Hoàng Ngọc Quang với đề tài nghiên cứu trong luận văn:

“Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu sông Mã trong
bối cảnh biến đổi khí hậu”.
Đây là đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với các đề tài luận văn nào
trước đây, do đó, không phải là bản sao chép của bất kỳ một luận văn nào. Nội dung
của luận văn được thể hiện theo đúng quy định. Các số liệu, nguồn thông tin trong
luận văn là do tôi thu thập, trích dẫn và đánh giá. Việc tham khảo các nguồn tài liệu
(nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung tôi đã trình bày trong luận
văn này.
Hà Nội, ngày 30 tháng 03 năm 2018
NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN

Trịnh Thế Thành


LỜI CẢM ƠN
Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ chuyên ngành Thủy văn với đề tài “Nghiên
cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu sông Mã trong bối cảnh
biến đổi khí hậu” đã hoàn thành với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo
trong khoa Khí tượng thủy văn, thầy cô giáo trường Đại học Tài nguyên và Môi
trường, cùng gia đình và bạn bè.
Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Hoàng Ngọc
Quang đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo trong suốt thời gian qua để luận văn được
hoàn thành đúng thời gian quy định.
Do luận văn được thực hiện trong thời gian có hạn, tài liệu tham khảo và số
liệu đo đạc thiếu thốn, kinh nghiệm bản thân còn hạn chế nên nội dung luận văn vẫn
còn nhiều thiếu sót. Vì vậy, rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của các thầy
cô giáo và toàn thể các bạn học viên để luận văn có thể hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
Tóm tắt luận văn
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài. ........................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu. ................................................................................................. 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. ............................................................................ 2
4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 3
5. Nội dung nghiên cứu chính và cấu trúc luận văn. ..................................................... 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN VÀ MỘT
SỐ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI, VÙNG HẠ LƯU SÔNG
MÃ ................................................................................................................................ 5
1.1. Các vấn đề nghiên cứu về diễn biến xâm nhập mặn vùng cửa sông ....................... 5
1.1.1. Tổng quan chung về xâm nhập mặn ................................................................... 5
1.1.2. Tác động của nước biển dâng đến Việt Nam ...................................................... 8
1.1.3. Các nghiên cứu về xâm nhập mặn trong và ngoài nước: .................................... 9
1.1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn ngoài nước: .................................... 9
1.1.3.2. Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn trong nước .................................. 11
1.1.3.3. Hiện trạng và tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn ở khu vực nghiên cứu ... 13
1.2 Giới thiệu tổng quan về các mô hình thủy lực hệ thống sông................................ 14
1.2.1. Mô hình trong nước........................................................................................... 14
1.2.2. Mô hình nước ngoài .......................................................................................... 17
1.3. Giới thiệu khu vực nghiên cứu .............................................................................. 18
1.3.1. Đặc điểm tự nhiên lưu vực sông Mã ................................................................. 18

1.3.2. Đặc điểm kinh tế xă hội của lưu vực sông Mã. ................................................. 27
1.3.3. Tình hình xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã. .............................................. 28
1.3.4 Tình hình hồ chứa trên lưu vực sông Mã ........................................................... 30
Kết luận chương 1 ....................................................................................................... 30
CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 NGHIÊN CỨU ............................ 32
DIỄN BIẾN MẶN SÔNG MÃ ................................................................................... 32
2.1. Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE 11 tính toán xâm nhập mặn ........................ 32
2.2. Ứng dụng mô hình MIKE 11 mô phỏng diễn biến mặn sông Mã ........................ 36
2.2.1. Thiết lập sơ đồ mạng lưới ................................................................................. 38
2.2.1.1. Thiệt lập mạng lưới sông ............................................................................... 38
2.2.1.2. Tài liệu địa hình ............................................................................................. 39
2.2.1.3. Tài liệu thủy văn............................................................................................. 40
2.2.2. Hiệu chỉnh và kiểm định thông số mô hình MIKE 11 cho sông Mã ................ 41
2.2.2.1. Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô hình ............................................................. 41
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN XÂM NHẬP MẶN THEO CÁC KỊCH BẢN ............... 56
VÀ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP GIẢM THIẾU ..................................................... 56
3.1. Lựa chọn các kịch bản tính toán xâm nhập mặn ................................................... 56
3.1.1. Cơ sở lựa chọn kịch bản .................................................................................... 56
3.1.1.1. Kịch bản nước biển dâng cho tỉnh Thanh Hóa .............................................. 56
3.1.2. Các kịch bản tính toán ....................................................................................... 59
3.2. Kết quả tính toán mô phỏng xâm nhập mặn sông Mã theo các kịch bản ............. 60
3.2.1. Kết quả mô phỏng ............................................................................................. 60
3.2.2. Nhận xét kết quả tính toán ................................................................................ 64
3.3. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu .......................................................................... 65
3.3.1. Các cơ sở đề xuất giải pháp cụ thể .................................................................... 65
3.3.2. Các giải pháp cụ thể .......................................................................................... 66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................................... 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 71

Tóm tắt luận văn
+ Họ và tên học viên: Trịnh Thế Thành
+ Lớp: CH2B.T

Khóa: 2B

+ Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS. Hoàng Ngọc Quang
+ Tên đề tài: “Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu
sông Mã trong bối cảnh biến đổi khí hậu”.
Do tác động của biến đổi khí hậu, vùng hạ lưu sông Mã đã và đang đối mặt
với tình trạng suy giảm dòng chảy về mùa kiệt, mặn xâm nhập sâu hơn vào trong
sông làm cho việc khai thác và sử dụng nước ngọt phục vụ sinh hoạt và sản xuất
trong vùng gặp nhiều khó khăn.
Trước thực trạng đó, học viên đề xuất thực hiện đề tài luận văn “Nghiên
cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở hạ lưu sông Mã trong bối cảnh biến
đổi khí hậu”. Kết quả của nghiên cứu này sẽ góp phần xây dựng cơ sở khoa học và
thực tiễn cho việc khai thác sử dụng tài nguyên nước vùng cửa sông một cách hợp
lý và hạn chế tác động có hại của quá trình xâm nhập mặn vào vùng hạ lưu sông Mã
tới phát triển kinh tế, xã hội trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
Luận văn được thực hiện trong ba chương chính:
Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn và một số đặc điểm địa
lý tự nhiên, kinh tế - xã hội, vùng hạ lưu sông Mã: tóm tắt một số công trình nghiên
cứu xâm nhập mặn trong nước và ngoài nước, một số đặc điểm địa lý tự nhiên,
KTXH, vùng hạ lưu sông Mã; qua đó lựa chọn phương pháp mô hình toán (mô hình
MIKE 11) cho nghiên cứu của luận văn.
Chương 2: Ứng dụng mô hình MIKE11 nghiên cứu diễn biến mặn sông Mã:
nghiên cứu cơ sở lý thuyết mô hình MIKE11, hiệu chỉnh và kiểm định mô hình để
đánh giá sự phù hợp các mô phỏng diễn biến mặn cho khu vực hạ lưu sông Mã.
Chương 3: Tính toán các kịch bản và đề xuất các biện pháp giảm thiểu: Ứng

dụng mô hình MIKE11 để tính toán diễn biến mặn khu vực hạ lưu sông Mã được
ứng với các kịch bản BĐKH khác nhau, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm giảm
thiểu các thiệt hại do xâm nhập mặn gây ra.


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Các hoạt động của con người có ảnh hưởng đến thay đổi xâm nhập mặn ... 6
Bảng 1.2: Đặc trưng mưa năm lưu vực sông Mã . ...................................................... 21
Bảng 1.3: Lượng mưa trung bình nhiều năm, năm mưa lớn và năm mưa nhỏ của
một số trạm đại biểu trên lưu vực sông Mã thuộc Thanh Hóa . .................................. 21
Bảng 1.4: Cơ cấu kinh tế qua các năm của tỉnh Thanh Hóa. ...................................... 27
Bảng 2.1 Kết quả hiệu chỉnh tại một số trạm kiểm tra............................................... 43
Bảng 2.2 Kết quả kiểm định hệ số Nash tại các trạm kiểm tra ................................... 48
Bảng 2.3 Hệ số nhám của mô đun thủy lực ................................................................ 48
Bảng 2.4 Kết quả đánh giá sai số độ mặn tính toán và thực đo tại vị trí kiểm tra ...... 50
Bảng 2.5 Hệ số mô đun khuếch tán – lan truyền mặn ................................................ 52
Bảng 2.6 Kết quả đánh giá sai số độ mặn tính toán và thực đo tại vị trí kiểm tra ...... 53
Bảng 3.1 Mực nước biển dâng theo các kịch bản RCP cho dải ven biển Việt Nam
(cm) ............................................................................................................................. 57
Bảng 3.2 Mực nước biển dâng theo kịch bản RCP2.6 (cm) ....................................... 57
Bảng 3.3 Mực nước biển dâng theo kịch bản RCP4.5 (cm) ....................................... 57
Bảng 3.4 Mực nước biển dâng theo kịch bản RCP6.0 (cm) ....................................... 58
Bảng 3.5 Mực nước biển dâng theo kịch bản RCP8.5 (cm) ....................................... 58
Bảng 3.6 Tổng hợp các kịch bản mô phỏng................................................................ 59
Bảng 3.7. Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ trên sông Mã theo các kịch bản nước biển
dâng ............................................................................................................................. 60
Bảng 3.8. Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ trên sông Lèn theo các kịch bản ................. 62
nước biển dâng ............................................................................................................ 62
Bảng 3.9. Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ trên sông Mã theo các kịch bản .................. 63
nước biển dâng ............................................................................................................ 63

Bảng 3.10. Chiều dài xâm nhập mặn 4‰ trên sông Lèn theo các kịch bản ............... 63
nước biển dâng ............................................................................................................ 63


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Hiện tượng xâm nhập mặn từ biển vào lòng sông vùng cửa sông ............... 7
Hình 1.2. Bản đồ lưu vực sông Mã. ........................................................................... 18
Hình 1.3: Bản đồ mạng lưới sông và mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực
sông Mã. ...................................................................................................................... 26
Hình 2.1 Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott ................................................... 33
Hình 2.2 Sơ đồ sai phân 6 điểm ẩn Abbott trong mặt phẳng x~t ................................ 33
Hình 2.3: Sơ đồ khối tính toán thuỷ lực MIKE11 ....................................................... 38
Hình 2.4 Sơ đồ tính toán thủy lực sông Mã ................................................................ 39
Hình 2.5. Sơ đồ quá trình hiệu chỉnh bộ thông số mô hình ........................................ 42
Hình 2.7. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Giàng trên sông Mã năm 2011 ...... 44
Hình 2.8. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường năm
2010 ............................................................................................................................. 44
Hình 2.9. Kết quả hiệu chỉnh mực nước trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường năm
2011 ............................................................................................................................. 45
Hình 2.10. Kết quả hiệu chỉnh mực nước trạm Phà Thắm trên sông Lèn năm 2010 . 45
Hình 2.11 Kết quả hiệu chỉnh mực nước trạm Phà Thắm trên sông Lèn năm 2011 .. 46
Hình 2.12. Kết quả kiểm định mực nước trạm Giàng trên sông Mã năm 2012 ......... 47
Hình 2.13. Kết quả kiểm định mực nước trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường năm
2012 ............................................................................................................................. 47
Hình 2.14. Kết quả kiểm định mực nước trạm Phà Thắm trên sông Lèn năm 2012 .. 48
Bảng 2.2 Kết quả kiểm định hệ số Nash tại các trạm kiểm tra ................................... 48
Hình 2.15.Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính toán và thực đo tại trạm Giàng ............... 50
trên sông Mã ................................................................................................................ 50
Hình 2.16. Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính toán và thực đo tại trạm Cự Đà trên sông
Lạch Trường ................................................................................................................ 51

Hình 2.17. Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính toán và thực đo tại trạm Phà Thắm trên
sông Lèn ...................................................................................................................... 51
Hình 2.18.Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính toán và thực đo tại trạm Giàng ............... 54
trên sông Mã ................................................................................................................ 54
Hình 2.19. Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính toán và thực đo tại trạm Phà Thắm trên
sông Lèn ...................................................................................................................... 54
Hình 3.1: Diễn biến độ mặn theo dọc sông Mã năm 2010 và theo các kịch bản tính
toán .............................................................................................................................. 60
Hình 3.2: Diễn biến độ mặn theo dọc sông Lèn năm 2010 và theo các kịch bản tính
toán .............................................................................................................................. 62
Hình 3.3: Diễn biến độ mặn theo dọc sông Mã năm 2010 và theo các kịch bản tính
toán .............................................................................................................................. 63
Hình 3.4: Diễn biến độ mặn theo dọc sông Lèn năm 2010 và theo các ...................... 64
kịch bản tính toán ........................................................................................................ 64


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Sông Mã là một trong chín hệ thống sông lớn của Việt Nam và là sông lớn
nhất ở vùng Bắc Trung Bộ, trải rộng trên lãnh thổ huyện Sầm Nưa của Cộng hòa
dân chủ Nhân dân Lào và 5 tỉnh ở Việt Nam là: Điện Biên, Sơn La, Hòa Bình,
Thanh Hóa, Nghệ An. Tổng diện tích lưu vực sông là 28.490km2. Sông Mã gồm
nhiều nhánh sông nhập lưu vào điển hình như: sông Chu, sông Âm, sông Cầu Chày,
sông Bưởi,...và có 2 phân lưu chính là sông Lèn và sông Lạch Trường.
Vùng hạ lưu sông Mã nằm hoàn toàn trên địa phận tỉnh Thanh Hóa được
hình thành nhờ nguồn nước và lượng phù sa bồi đắp hàng năm từ hệ thống sông
Mã. Trải qua nhiều thời kì phát triển, cho đến nay vùng đã trở thành trung tâm kinh
tế - xã hội của tỉnh Thanh Hóa. Tổng diện tích tự nhiên toàn vùng là 267.000 ha với

số dân khoảng 3.697.227 người (2007). Đây là khu vực tập trung phát triển sản xuất
nông nghiệp, công nghiệp, du lịch và trung tâm văn hóa của tỉnh Thanh Hóa.
Hiện nay đổi khí hậu (BĐKH) là một trong những thách thức lớn nhất đối
với nhân loại trong thế kỷ 21. Thiên tai và các hiện tượng thời tiết cực đoan khác
đang gia tăng ở hầu hết các nơi trên thế giới. Nhiệt độ và mực nước biển trung bình
toàn cầu tiếp tục tăng và đang là mối lo ngại của các quốc gia trên thế giới.
Trong 50 năm qua, tại Việt Nam, nhiệt độ trung bình tăng khoảng 0,7oC và
mực nước biển đã dâng khoảng 20cm. Cũng theo dự báo của Viện Khoa học Khí
tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu thuộc Bộ Tài Nguyên Môi Trường, đến năm
2100, mực nước biển sẽ tăng lên tới 1m, nhiệt độ tăng khoảng 3°C. Việt Nam với
đường bờ biển dài hơn 3200 km cũng đang được đánh giá là một trong số những
quốc gia bị tác động mạnh mẽ nhất của biến đổi khí hậu. Bên cạnh các loại hình
thiên tai mạnh mẽ gây ra nhiều thiệt hại nặng nề cho nước ta như lũ lụt, bão, hạn
hán... thì xâm nhập mặn cũng đang nổi lên như 1 vấn đề cấp bách cần phải được
giải quyết đối với các quản lý, các nhà nghiên cứu và chính quyền của nước ta.

1


Ranh giới xâm nhập mặn đang có xu hướng ngày một tiến sâu hơn vào đất liền gây
ảnh hưởng rất lớn cho đời sống và hoạt động sản xuất của người dân.
Xâm nhập mặn là một quá trình tự nhiên nên nếu nắm được nguyên nhân,
diễn biến của nó thì chúng ta hoàn toàn có thể đánh giá, dự báo được quá trình này
phục vụ cho việc lấy nước tuới theo mùa vụ cây trồng và trong thời đoạn dài có thể
bố trí thời vụ gieo trồng hợp lý để hạn chế tối đa tác động của xâm nhập mặn. Đồng
thời, mặn cũng là một điều kiện thuận lợi cho các khu nuôi trồng thuỷ sản, hệ sinh
thái ngập nước ven sông. Đây cũng là mục tiêu cơ bản của việc nghiên cứu xâm
nhập triều mặn phục vụ các hoạt động kinh tế-xã hội vùng hạ lưu sông Mã
Mặt khác vùng hạ lưu sông Mã cũng đang đối mặt với tình trạng suy giảm
dòng chảy về mùa kiệt làm cho mặn xâm nhập sâu hơn vào trong sông nên cho việc

khai thác và sử dụng nước ngọt trong vùng gặp nhiều khó khăn.
Trước thực trạng đó, học viên đề xuất thực hiện đề tài luận văn “Nghiên cứu,
đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở hạ lưu sông Mã trong bối cảnh biến đổi khí
hậu” . Kết quả của nghiên cứu này sẽ góp phần xây dựng các cơ sở khoa học và
thực tiễn cho việc khai thác sử dụng tài nguyên nước vùng cửa sông một cách hợp
lý và hạn chế tác động có hại của quá trình xâm nhập mặn vào vùng hạ lưu sông Mã
tới phát triển kinh tế, xã hội trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
2. Mục tiêu nghiên cứu.
- Đánh giá được hiện trạng xâm nhập mặn và thiệt hại do mặn gây ra cho
vùng hạ lưu sông Mã.
- Mô phỏng diễn biến mặn theo các kịch bản biến đổi khí hậu cho vùng hạ
lưu sông Mã, từ đó đề xuất các giải pháp giảm thiểu do mặn gây ra cho khu vực
nghiên cứu.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
- Đối tượng nghiên cứu: Xâm nhập mặn.
- Phạm vi nghiên cứu: vùng hạ lưu sông Mã (các huyện giáp ranh giữa 3 cửa
sông Mã, sông Lạch Trường và sông Lèn gồm TP Sầm Sơn, Nga Sơn, Hà Trung,
Hậu Lộc, Hoằng Hóa)

2


4. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện được mục tiêu và nội dung nghiên cứu đề ra luận văn sử dụng
các phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau đây:
- Phương pháp kế thừa: Kế thừa kết quả nghiên cứu thông qua các nhiệm vụ,
công trình nghiên cứu khoa học đã thực hiện và công bố có trên thế giới và trong
nước có liên quan đến hướng nghiên cứu của đề tài.
- Phương pháp thống kê: Tổng hợp, phân tích và xử lý dữ liệu nhằm tìm ra
các quy luật, xu hướng diễn biến của xâm nhập mặn.

- Phương pháp mô hình toán thuỷ văn, thuỷ lực: Tính toán xâm nhập mặn
cho các kịch bản BĐKH khác nhau, qua đó phân tích diễn biến mặn theo không
gian và thời gian dưới tác động của BĐKH.
- Phương pháp chuyên gia: Trao đổi, học tập từ các chuyên gia, các nhà khoa
học và xin ý kiến góp ý, hướng dẫn, bổ sung kiến thức từ các nhà khoa học, chuyên
gia trong lĩnh vực nghiên cứu.
5. Nội dung nghiên cứu chính và cấu trúc luận văn.
Đề tài luận văn tập trung giải quyết các nội dung chính sau đây:
- Phân tích, đánh giá tổng quan chung về tình hình nghiên cứu xâm nhập
mặn và biến đổi khí hậu ở Việt Nam và khu vực hạ lưu sông Mã. Thu thập, cập nhật
dữ liệu, thông tin về đặc điểm, điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội, tình hình xâm
nhập mặn và thiệt hại do mặn gây ra cho khu vực hạ lưu sông Mã;
- Sử dụng mô hình và số liệu thu thập được về hiện trạng xâm nhập mặn để
đánh giá sự phù hợp của mô hình trong mô phỏng quá trình xâm nhập mặn cho khu
vực nghiên cứu;
- Mô phỏng quá trình xâm nhập mặn diễn ra trên hạ lưu sông Mã ứng với
từng kịch bản biến đổi khí hậu;
- Đề xuất các giải pháp giảm thiểu thiệt hại do mặn gây ra bao gồm các giải
pháp phi công trình và công trình dựa trên các kịch bản đã được mô phỏng. Đánh
giá tính khả thi, hiệu quả của việc áp dụng các giải pháp.

3


Ngoài phần mở đầu, kết luận, các kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn
được bố cục thành các chương:
Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn và một số đặc điểm địa
lý tự nhiên, kinh tế - xã hội, vùng hạ lưu sông Mã: tóm tắt một số công trình nghiên
cứu xâm nhập mặn trong nước và ngoài nước, một số đặc điểm địa lý tự nhiên,
KTXH, vùng hạ lưu sông Mã; qua đó lựa chọn phương pháp mô hình toán (mô hình

MIKE 11) cho nghiên cứu của luận văn.
Chương 2: Ứng dụng mô hình MIKE 11 nghiên cứu diễn biến mặn sông Mã:
Mô hình MIKE 11 được nghiên cứu, hiệu chỉnh và kiểm định để khẳng định sự phù
hợp để mô phỏng diễn biến mặn cho khu vực hạ lưu sông Mã.
Chương 3: Tính toán các kịch bản và đề xuất các biện pháp giảm thiểu: Mô
hình MIKE 11 được ứng dụng cho các kịch bản BĐKH khác nhau để mô phỏng
diễn biến mặn khu vực hạ lưu sông Mã, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm giảm
thiểu các thiệt hại do xâm nhập mặn gây ra.

4


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN
VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI,
VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ

1.1. Các vấn đề nghiên cứu về diễn biến xâm nhập mặn vùng cửa sông
1.1.1. Tổng quan chung về xâm nhập mặn
a. Khái niệm về xâm nhập mặn
Nước ngọt là nguồn tài nguyên khan hiếm. Theo Tổ chức Khí tượng Thế
giới, chỉ có 2,5% tổng lượng nước trên trái đất là nước ngọt, phần còn lại là nước
mặn. Nguồn nước ngọt lớn nhất nằm dưới lòng đất và một phần nước mặt nằm rải
rác ở nhiều khu vực trên thế giới. Nước ngầm được sử dụng rộng rãi để bổ sung cho
nguồn nước mặt nhằm đáp ứng nhu cầu nước ngày càng tăng. Tuy nhiên, một trong
số những vấn đề đối với hệ thống nước ngầm ở những vùng ven biển chính là xâm
nhập mặn. Xâm nhập mặn là quá trình thay thế nước ngọt trong các tầng chứa nước
ở ven biển bằng nước mặn do sự dịch chuyển của khối nước mặn vào tầng nước
ngọt. Xâm nhập mặn làm giảm nguồn nước ngọt dưới lòng đất ở các tầng chứa
nước ven biển do cả 2 quá trình tự nhiên và con người gây ra.
Theo Trung tâm phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai (DMC), Bộ Nông nghiệp

và Phát triển nông thôn: Xâm nhập mặn là hiện tượng nước mặn với nồng độ mặn
bằng 4‰ xâm nhập sâu vào nội đồng khi xảy ra triều cường, nước biển dâng hoặc
cạn kiệt nguồn nước ngọt.
Xâm nhập mặn là vấn đề nghiêm trọng đối với nhiều chính quyền địa
phương, vấn đề này đã được nỗ lực giải quyết trong bối cảnh đang diễn ra biến đổi
khí hậu như nước biển dâng, tăng nhiệt độ, khai thác nước ngầm quá mức để đáp
ứng nhu cầu nước cho phát triển, những nguyên nhân này đang làm tăng nguy cơ
xâm nhập mặn.

5


b. Những yếu tố ảnh hưởng đến xâm nhập mặn
Hiện tượng xâm nhập mặn bị tác động chủ yếu bởi 2 nhóm yếu tố chính là tự
nhiên và con người. Cụ thể như sau:
(1) - Các yếu tố tự nhiên:
- Điều kiện khí tượng, thủy văn: các thay đổi yếu tổ thủy văn, năm hạn và
năm nhiều nước ảnh hưởng rất lớn đến chế độ xâm nhập mặn;
- Nước biển dâng: do ảnh hưởng của thay đổi khí hậu, đây là yếu tố đáng
được quan tâm trong thời gian gần đây và cũng đang là một trong số những yếu tố
có tác động mạnh mẽ nhất đến tình trạng xâm nhập mặn hiện nay.
- Gió, bão: là yếu tố góp phần gia tăng xâm nhập mặn nhưng chỉ cục bộ và
thời gian ảnh hưởng ngắn;
- Dao động thủy triều: giao động thủy triều ảnh hưởng đáng kể đến chế độ
xâm nhập mặn, vào các tuần trăng, dao động thủy triều lớn, xâm nhập mặn vào sâu,
tuy nhiên đây là hiện tượng tự nhiên không thể kiểm soát được.
(2) – Các yếu tố con người:
Các hoạt động của con người có ảnh hưởng đến thay đổi xâm nhập mặn được
phân làm các tác động như dưới đây:
Bảng 1.1. Các hoạt động của con người có ảnh hưởng đến thay đổi xâm nhập mặn

TT
1

Tác động của con người

Hinh thức/ Hoạt động cụ thể

- Xây dựng hồ chứa, hồ thủy điện
Xây dựng các công trình
- Làm đê bao
thường nguồn
- Chuyển nước trong và ngoài lưu vực
- Phát triển nông nghiệp

2

Thay đổi sử dụng đất

- Chặt phá rừng, mất rừng
- Đô thị hóa , công nghiệp hóa

3

Các hoạt động khác

- Thủy sản: Nuôi trồng và đánh bắt
- Phát triển du lịch
- Phát triển dân số

4

Quản lý và vận hành

- Quản lý vận hành các hồ chứa

6


Đối với các cửa sông tiếp giáp với biển, hiện tượng xâm nhập mặn từ biển
vào các sông xảy ra khá phổ biến, đặc biệt vào mùa khô. Khi lượng nước từ sông đổ
ra biển giảm, thủy triều từ biển sẽ mang nước mặn lấn sâu vào trong sông làm cho
nước sông bị nhiễm mặn. Nồng độ mặn sẽ giảm dần khi càng tiến sâu vào đồng
bằng.

Hình 1.1. Hiện tượng xâm nhập mặn từ biển vào lòng sông vùng cửa sông
Nguồn: Lê Anh Tuấn (2009)
Độ mặn và phạm vi xâm nhập mặn phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- Lưu lượng nước sông từ thượng nguồn đổ về, lưu lượng càng giảm, nước
mặn càng tiến sâu vào đất liền.
- Biên độ triều vùng cửa sông: vào giai đoạn triều cường, nước mặn càng lấn
sâu vào.
- Địa hình: Địa hình bằng phẳng là yếu tố thuận lợi cho sự xâm nhập mặn.
- Các yếu tố khí tượng: Gió từ biển hướng vào đất liền, nhiệt độ cao, mưa
ít,… sẽ là tác nhân làm mặn lấn sâu vào nội địa.
- Hoạt động kinh tế của con người: Nhu cầu khai thác và sử dụng nước ngọt
vào mùa khô tăng sẽ làm giảm nguồn nước mặt cũng như nước ngầm, làm tăng
nguy cơ xâm nhập mặn.
7

c. Tình hình xâm nhập mặn tại Việt Nam
Việt Nam có trên 3200 km bờ biển, tập trung hàng triệu người sinh sống và
khai thác các nguồn lợi từ biển. Xâm nhập mặn diễn ra tại hầu hết các địa phương
ven biển, gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động sản xuất và sinh hoạt của người dân,
đặc biệt tại những vùng cửa sông đổ ra biển. Hai đồng bằng rộng lớn nhất của Việt
Nam là Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là
những nơi chịu ảnh hưởng lớn nhất của hiện tượng này. Do đó, luận văn sẽ trích dẫn
từ một số tài liệu tham khảo để đưa ra một cái nhìn rõ ràng về tình hình xâm nhập
mặn đang diễn ra trong những năm gần đây và những tác động của nó đến sinh hoạt,
sản xuất, và đặc biệt là đến lĩnh vực nông nghiệp ở hai vùng đồng bằng lớn này.
1.1.2. Tác động của nước biển dâng đến Việt Nam
Theo kịch bản biến đổi khí hậu năm 2012 của Bộ Tài nguyên và Môi trường,
nếu mực nước biển dâng 1m sẽ có khoảng 39% diện tích, 35% dân số vùng Đồng
bằng sông Cửu Long; trên 10% diện tích, 9% dân số vùng đồng bằng sông Hồng và
Quảng Ninh; trên 2,5% diện tích, 9% dân số các tỉnh ven biển miền Trung và
khoảng 7% dân số TP.HCM bị ảnh hưởng trực tiếp.
Biến đổi khí hậu có thể ảnh hưởng sâu sắc đến chu trình thủy văn thông qua
thay đổi mô hình lượng mưa, lượng nước bốc hơi và độ ẩm của đất. Lượng mưa có
thể tăng hoặc giảm và phân bố không đồng đều trên toàn cầu. Hiện tượng này sẽ
làm thay đổi lượng nước ngầm được bổ sung, đồng thời thay đổi tốc độ xâm nhập
mặn vào tầng ngậm nước ven biển. Vì vậy, thông tin về các tác động của biến đổi
khí hậu ở địa phương hoặc khu vực, các quá trình thủy văn và tài nguyên nước ven
biển trở nên rất quan trọng.
Đặc biệt, mực nước biển dâng gây xâm nhập mặn là mối đe dọa nghiêm
trọng đối với các vùng ven biển ở Việt Nam, trong đó các tỉnh ven biển Tây Nam bộ
là khu vực chịu ảnh hưởng xâm nhập mặn nghiêm trọng nhất với 1,77 triệu ha đất bị
nhiễm mặn, chiếm 45% diện tích.

8

1.1.3. Các nghiên cứu về xâm nhập mặn trong và ngoài nước:
1.1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn ngoài nước:
Xâm nhập mặn - yếu tố quan trọng trong quản lý chất lượng nước vùng cửa
sông và ven biển là một quá trình phức tạp liên quan đến thủy động lực học và vận
chuyển chất trong sông. Trên thực tế, sự tương tác giữa nước ngọt và nước biển
diễn ra dưới sự tác động của lưu lượng dòng chảy trong sông, thủy triều, gió; các
nhân tố này ảnh hưởng đến khả năng xáo trộn pha loãng của nước sông với nước
biển. 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
các mô hình thủy lực kết hợp với mô dun tính toán lan truyền và vận chuyển chất.
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.
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.

9

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
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
ḍng 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. 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. Hơn nữa mô hình

10


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 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.
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 2 chiều. Chúng có thể áp
dụng cho các vùng cửa sông có địa hình phức tạp gồm nhiều sông, kênh kết nối với
nhau với cấu trúc bất kỳ.
1.1.3.2. Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn trong nước
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 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. Việc đẩy nhanh công tác nghiên cứu xâm nhập mặn ở nước ta được

11


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
nghiên cứu quy hoạch phát triển châu thổ sông Cửu Long, tính toán hiệu quả các
công trình chống xâm nhập mặn ven biển để tăng vụ và mở rộng diện tích nông
nghiệp trong mùa khô, dự báo xâm nhập mặn dọc sông Cổ Chiên.
Kỹ thuật chương trình của mô hình trên đã được phát triển thành 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. 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 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.

12


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
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.
Có thể nói rằng, 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.
1.1.3.3. Hiện trạng và tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn ở khu vực nghiên cứu
Đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường lưu
vực sông Mã” năm 2002 của PGS.TS Hoàng Ngọc Quang.[4] Hai trong số những
kết quả báo cáo đạt được là đã tính toán được cân bằng nước hệ thống trên lưu vực
sông Mã cho năm 2005 và giai đoạn năm 2010 và 2020 bằng mô hình MIKE
BASIN và nghiên cứu sử dụng các mô hình SWAT tính toán lượng nước đến tại các

nút cân bằng không có số liệu quan trắc và dự báo nước lũ trên sông bằng mô hình
NAM – MIKE .
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” 2012 do PGS.TS. Nguyễn Quang
Trung – Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường làm chủ nhiệm.[7] Đề tài đã đánh giá
được 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 nghiệp, thủy sản và đời

13


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 .
Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Mã được ban hành kèm
theo Quyết định số 214/QĐ-TTg năm 2018 của Thủ tướng Chính Phủ [9] có nêu
vận hành hồ chứa vào mùa cạn trong đó có hồ chứa Hủa Na và hồ chứa Cửa Đạt có
nhiệm vụ xả lưu lượng Q = 40,23 m3/s để tham gia đẩy mặn ở hạ du sông Mã.
Đề tài “Nghiên cứu, đánh giá tác động của biến đổi dòng chảy kiệt đến xâm
nhập mặn khu vực hạ du sông Mã và sông Cả” năm 2016 của Lương Ngọc Chung
(Viện Quy hoạch Thủy lợi)[6] đã ứng dụng mô hình MIKE 11 – ECOLAB cho lưu
vực sông Mã và lưu vực sông Cả. Kết quả báo cáo cho thấy: Quá trình xâm nhập
mặn dọc hệ thống sông Mã, sông Cả từ nay cho đến năm 2020 có xu hướng tăng lên
và đi sâu vào nội địa do sự suy giảm dòng chảy kiệt sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng
đến việc cấp nước các công trình thủy lợi lấy nước trên các dòng chính sông Mã,
sông Cả. Các hồ chứa thượng nguồn sông Mã, sông Cả có ý nghĩa quan trọng đối
với quá trình bổ sung dòng chảy kiệt, góp phần giảm thiểu nồng độ mặn cho khu
vực hạ du.
Trong đề tài “Nghiên cứu đánh giá tác động của các hồ chứa thượng nguồn

đến biến động lòng dẫn hạ du, cửa sông ven biển hệ thống sông Mã và đề xuất giải
pháp hạn chế tác động bất lợi nhằm phát triển bền vững”( PGS. TS. Nguyễn Thanh
Hùng – Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam làm chủ nhiệm, hoàn thành năm
2016)[8] đã dự báo được diễn biến lòng sông hạ du, phục vụ quy hoạch công trình
chỉnh trị nhằm ổn định lòng dẫn sông và vùng cửa sông hệ thống sông Mã, đề xuất
được giải pháp chỉnh trị tổng thể chủ động giảm thiểu thiệt hại đến hạ du sông và
vùng cửa sông lưu vực sông Mã do bất lợi gây ra.
1.2 Giới thiệu tổng quan về các mô hình thủy lực hệ thống sông
1.2.1. Mô hình trong nước

14