Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 11 tính toán xâm nhập mặn hạ lưu sông cả dưới tác động của biến đổi khí hậu

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

PHẠM THỊ LƢƠNG
TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 TÍNH
TOÁN XÂM NHẬP MẶN HẠ LƢU SÔNG CẢ DƢỚI TÁC ĐỘNG
CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Chuyên ngành: Thủy văn học

LUẬN VĂN THẠC SĨ THỦY VĂN HỌC

Hà Nội - 2019


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

PHẠM THỊ LƢƠNG
TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 TÍNH
TOÁN XÂM NHẬP MẶN HẠ LƢU SÔNG CẢ DƢỚI TÁC ĐỘNG
CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Chuyên ngành: Thủy văn học
Mã: 8440224

Giảng viên hƣớng dẫn: TS. Đoàn Quang Trí

Hà Nội - 2019


CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI
Cán bộ hướng dẫn chính: TS. Đoàn Quang Trí
Cán bộ chấm phản biện 1: PGS. TS. Nguyễn Thanh Hùng
Cán bộ chấm phản biện 2: PGS. TS. Trần Ngọc Anh
Luận văn thạc sỹ được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SỸ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Ngày 17 tháng 01 năm 2019


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Họ và tên học viên: Phạm Thị Lương
Lớp: CH3AT ; Khoá: 3
Cán bộ hướng dẫn: TS. Đoàn Quang Trí
Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 11 tính toán xâm nhập mặn hạ
lưu sông Cả dưới tác động của biến đổi khí hậu.
Tóm tắt:
Luận văn đã bước đầu nghiên cứu tình hình xâm nhập mặn trong nước
cũng như trên thế giới; tổng quan khu vực nghiên cứu, trong đó đã thống kê,
phân tích được đặc điểm mạng lưới sông suối, đặc điểm khí tượng thủy văn, tình
hình dân sinh, kinh tế trên lưu vực sông Cả; Luận văn đã nghiên cứu ứng dụng
mô hình thủy lực MIKE 11 trong đó đã kế thừa sơ đồ mạng thủy lực của những
nghiên cứu trước và cập nhật, hiệu chỉnh, kiểm định mô hình thủy lực, mô hình
truyền tải khuếch tán trong những năm gần đây (2014-2017). Kết quả hiệu
chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực cho kết quả khá tốt với các chỉ tiêu đánh
giá NSE, RSR và PBIAS. Kết quả tính toán và thực đo mực nước tại các trạm
cho kết quả có sự tương đồng cao về pha và biên độ dao động. Bộ thông số thủy
lực trong quá trình hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực được áp dụng cho
việc hiệu chỉnh và kiểm định mô hình truyền tải khuếch tán và mô phỏng các
kịch bản xâm nhập mặn đối với việc áp dụng kịch bản Biến đổi khí hậu

(BĐKH) năm 2016 của Bộ TNMT. Luận văn đã xác định được phương án để
thiết lập biên tính toán đầu vào cho mô hình Mike 11 trong việc áp dụng kịch
bản BĐKH năm 2016 bằng việc áp dụng mô hình Mike Nam với kịch bản biến
đổi mưa cho hai thời kỳ phát thải RCP4.5 và RCP8.5. Đối với việc xây dựng các
bản đồ phân bố mặn trong sông luận văn đã kết hợp sử dụng công cụ ArcGIS
10.0 cho khu vực hạ lưu sông Cả theo hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 đối với
03 thời kỳ năm 2030, 2050 và 2100. Kết quả mô phỏng cho thấy trong điều kiện
cực đoan (dòng chảy thượng lưu giảm, nước biển dâng cao) ranh giới xâm nhập
mặn đi sâu vào trong sông. Xâm nhập mặn gây ảnh hưởng đến sản xuất cũng
như đời sống của người dân các huyện ven biển, do đó luận văn cũng đã đưa ra
một số biện pháp để thích ứng và ứng phó với hiện tượng xâm nhập mặn.


LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Phạm Thị Lƣơng

Mã học viên: 1798010001

Lớp: CH3AT
Chuyên ngành: Thủy văn học

Mã số: 8440224

Khóa học: 2017-2019
Tôi xin cam đoan luận văn được chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn
của TS. Đoàn Quang Trí với đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu ứng dụng mô hình
MIKE 11 tính toán xâm nhập mặn hạ lưu sông Cả dưới tác động của 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, đây không phải là bản sao chép của bất kỳ 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 tôi đã trích dẫn và ghi rất rõ nguồn tài liệu tham khảo theo đúng
quy định.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung tôi đã trình bày trong luận
văn này.
Hà Nội, ngày

tháng

Ngƣời viết cam đoan

Phạm Thị Lƣơng

năm


LỜI CẢM ƠN
Trong cuộc sống không có thành công nào mà không gắn liền với sự hỗ
trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của tổ chức, cá nhân,
người thân, bạn bè đồng nghiệp. Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập,
nghiên cứu tại Trường đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ
của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè. Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi
đến quý Thầy Cô ở Khoa Khí tượng Thủy văn, Trường Đại học Tài nguyên và
Môi trường Hà Nội đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt
vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập.
Đặc biệt, trong thời gian làm Luận văn tốt nghiệp nếu không có những lời
hướng dẫn, dạy bảo của các thầy cô thì Luận văn của em rất khó có thể hoàn
thiện được. Để hoàn thành Luận văn này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS.
Đoàn Quang Trí hiện đang công tác tại Tổng cục Khí tượng Thủy văn đã tận

tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp.
Trong quá trình học tập, nghiên cứu và làm Luận văn tốt nghiệp còn nhiều
thiếu sót, em rất mong các Thầy, Cô rộng lòng cảm thông. Đồng thời do năng
lực nghiên cứu cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên Luận văn
không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp
của các Thầy, Cô để em hoàn thành tốt hơn Luận văn tốt nghiệp của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Học viên

Phạm Thị Lƣơng


MỤC LỤC
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP.......................................................... 3
1.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc liên quan đến xâm nhập mặn ............ 3
1.1.1 Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn trên thế giới ................................................ 3
1.1.2 Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn trong nƣớc .................................................. 7
1.1.3 Tổng quan một số kịch bản BĐKH ở Việt Nam...................................................... 10
1.2 Giới thiệu về lƣu vực nghiên cứu .................................................................................... 14
1.2.1 Điều kiện địa lý tự nhiên ................................................................................................ 14
1. Vị trí địa lý............................................................................................................................... 14
2. Đặc điểm địa hình ................................................................................................................. 15
3. Đặc điểm thổ nhƣỡng ........................................................................................................... 15
4. Đặc điểm thảm phủ thực vật .............................................................................................. 16
1.2.2 Đặc điểm khí tƣợng thủy văn ....................................................................................... 17
1. Đặc điểm khí hậu .................................................................................................................. 17
2. Đặc điểm thủy văn ................................................................................................................ 21
3. Đặc điểm dòng chảy ............................................................................................................. 26
4. Thủy triều và xâm nhập mặn............................................................................................. 28
5. Điều kiện kinh tế xã hội ....................................................................................................... 31

KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ....................................................................................................... 34
CHƢƠNG 2: CƠ SỞ SỐ LIỆU VÀ THIẾT LẬP MÔ HÌNH ..................................... 35
2.1 Thu thập tài liệu .................................................................................................................. 35
2.1.1 Số liệu thủy văn ................................................................................................................ 35
2.1.2 Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................................. 36
2.2 Giới thiệu về mô hình MIKE 11...................................................................................... 37
2.2.1 Mô đun thủy lực MIKE 11 HD.................................................................................... 38
2.2.2 Mô đun tải khuếch tán ................................................................................................... 42
2.3 Thiết lập hệ thống mô ph ng ........................................................................................... 45
KẾT LUẬN CHƢƠNG II ...................................................................................................... 54
CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN XÂM NHẬP MẶN.............................................................. 55
3.1 Kết quả hiệu ch nh bộ thông số mô hình MIKE 11 ................................................... 55


3.2 Kết quả kiểm định bộ thông số thủy lực mô hình MIKE 11 HD............................ 58
3.3 Kết quả hiệu ch nh và kiểm định mô hình truyền tải khuếch tán MIKE 11 AD 61
3.4 Tính toán xâm nhập mặn theo các kịch bản biến đổi khí hậu................................. 63
3.4.1 Kết quả hiệu ch nh và kiểm định mô hình Mike-Nam .......................................... 63
3.4.2 Kết quả mô ph ng quá trình xâm nhập mặn tính đến năm 2030 ....................... 66
3.4.3 Kết quả mô ph ng quá trình ngập mặn tính đến năm 2050 ................................ 68
3.4.4 Kết quả mô ph ng quá trình ngập mặn tính đến năm 2100 ................................ 69
3.5 Đề xuất các giải pháp nhằm hạn chế tác động tiêu cực của BĐKH ...................... 73
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ....................................................................................................... 81
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................... 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................... 84


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1-1: Tóm tắt một số mô hình thƣờng đƣợc sử dụng hiện nay ............................... 6
Bảng 1-2: Bảng năng suất lúa tƣơng ứng độ mặn [6]....................................................... 10

Bảng 1-3: Danh sách các trạm quan trắc khí tƣợng khí hậu trên lƣu vực ................ 18
Bảng 1-4: Danh sách các trạm đo mƣa thu thập trên lƣu vực....................................... 19
Bảng 1-5: Lƣợng mƣa trung bình tháng năm tại một số trạm..................................... 20
Bảng 1-6: Lƣợng nƣớc bốc hơi bình quân tháng trên lƣu vực sông Cả ...................... 21
Bảng 1-7: Danh sách các trạm đo thủy văn trên lƣu vực ................................................ 25
Bảng 1-8: Lƣu lƣợng trung bình tháng năm tại một số trạm thuỷ văn trên lƣu vực
........................................................................................................................................................ 27
Bảng 1-9: Mực nƣớc triều lớn nhất trung bình tháng ..................................................... 28
Bảng 1-10: Mực nƣớc triều nh nhất trung bình tháng .................................................. 29
Bảng 1-11: Mực nƣớc triều trung bình tháng .................................................................... 29
Bảng 1-12: Chênh lệch mực nƣớc lớn nhất của các đặc trƣng mực nƣớc triều ........ 29
Bảng 1-13: Phân bố dân số trên lƣu vực sông Cả [6] ....................................................... 31
Bảng 1-14: Cơ cấu kinh tế các t nh trên lƣu vực sông Cả [6] ......................................... 32
Bảng 2-1: Mực nƣớc biển dâng theo các kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 ....................... 48
Bảng 2-2: Mực nƣớc biển dâng theo các kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 ...................... 48
Bảng 2-3: Biến đổi của lƣợng mƣa mùa xuân (%) so với thời kì cơ sở........................ 49
Bảng 2-4: Tổng hợp các kịch bản mô ph ng ...................................................................... 49
Bảng 2-5: Diện tích các lƣu vực bộ phận trên sông Cả .................................................... 51
Bảng 2-6: Các trạm khí tƣợng thủy văn sử dụng trong mô hình.................................. 52
Bảng 3-1: Tiêu chí đánh giá chất lƣợng cho các ch số [18 19 20].................................. 55
Bảng 3-2: Đánh giá chất lƣợng hiệu ch nh mô hình ......................................................... 58
Bảng 3-3: Đánh giá chất lƣợng kiểm định mô hình.......................................................... 59
Bảng 3-4: Đánh giá chất lƣợng hiệu ch nh mô hình truyền tải khuếch tán................ 62
Bảng 3-5: Đánh giá chất lƣợng kiểm định mô hình.......................................................... 63
Bảng 3-6: Bộ thông số dùng cho mô hình trong quá trình hiệu ch nh ......................... 64
Bảng 3-7: Thống kê khả năng xâm nhập mặn theo hai kịch bản ................................. 71


DANH MỤC HÌNH
Hình 1-1: Bản đồ lƣu vực hệ thống sông Cả....................................................................... 14

Hình 1-2: Bản đồ thổ nhƣỡng trong lƣu vực sông Cả [6]................................................ 16
Hình 1-3: Bản đồ thảm phủ thực vật lƣu vực sông Cả [6] ............................................. 17
Hình 1-4: Biểu đồ lƣợng mƣa trung bình nhiều năm lƣu vực sông Cả [6] ................. 20
Hình 1-5: Sơ đồ khối các trạm KTTV và hồ chứa trên lƣu vực sông Cả.................... 24
Hình 2-1: Xây dựng biểu đồ quan hệ Q = f(H) tại 03 trạm ............................................ 36
Hình 2-2: Sơ đồ nút điểm h và Q cho đoạn sông mô tả trong mô hình MIKE 11 .... 39
Hình 2-3: Sơ đồ sai phân 6 điểm Abbott.............................................................................. 39
Hình 2-4: Sơ đồ sai phân 6 điểm Abbott cho phƣơng trình liên tục ............................. 40
Hình 2-5: Sơ đồ sai phân 6 điểm cho phƣơng trình động lƣợng ................................... 42
Hình 2-6: Sơ đồ sai phân.......................................................................................................... 44
Hình 2-7: Mặt cắt ngang trên một số sông thuộc khu vực nghiên cứu ........................ 45
Hình 2-8: Sơ đồ thủy lực mô ph ng trong mô hình MIKE 11....................................... 46
Hình 2-9: Sơ đồ các bƣớc thiết lập mô hình MIKE 11 .................................................... 47
Hình 2-10: Mực nƣớc triều trạm Cửa Hội năm 2030 2050 và 2100............................ 50
Hình 2-11: Kết quả phân chia lƣu vực thành các tiểu lƣu vực ...................................... 51
Hình 2-12: Mô tả diện tích trạm khống chế của trạm mƣa theo................................... 53
Hình 3-1: Kết quả hiệu ch nh đƣờng quá trình mực nƣớc ............................................. 57
Hình 3-2: Kết quả hiệu ch nh đƣờng quá trình mực nƣớc ............................................. 58
Hình 3-3: Kết quả kiểm định đƣờng quá trình mực nƣớc tại........................................ 60
Hình 3-4: Kết quả kiểm định đƣờng quá trình mực nƣớc tại........................................ 61
Hình 3-5: Kết quả hiệu ch nh và kiểm định đƣờng quá trình độ mặn tại trạm Bến 62
Hình 3-6: Kết quả tính toán và thực đo lƣu lƣợng dòng chảy tại trạm Dừa .............. 64
Hình 3-7: Kết quả tính toán và thực đo lƣu lƣợng dòng chảy tại trạm Sơn Diệm ... 64
Hình 3-8: Kết quả tính toán và thực đo lƣu lƣợng dòng chảy tại trạm ....................... 65
Hình 3-9: Kết quả tính toán và thực đo lƣu lƣợng dòng chảy tại trạm ....................... 65
Hình 3-10: Ranh giới xâm nhập mặn năm 2030 theo kịch bản RCP4.5 ..................... 67
Hình 3-11: Ranh giới xâm nhập mặn năm 2030 theo kịch bản RCP8.5 ..................... 67


Hình 3-12: Ranh giới xâm nhập mặn năm 2050 theo kịch bản RCP4.5 ..................... 68

Hình 3-13: Ranh giới xâm nhập mặn năm 2050 theo kịch bản RCP8.5 ..................... 69
Hình 3-14: Ranh giới xâm nhập mặn năm 2100 theo kịch bản RCP4.5 ..................... 70
Hình 3-15: Ranh giới xâm nhập mặn năm 2100 theo kịch bản RCP8.5 ..................... 70
Hình 3-16: Biểu đồ thể hiện độ mặn xâm nhập từ cửa sông .......................................... 72
Hình 3-17: Biểu đồ thể hiện độ mặn xâm nhập từ cửa sông vào trong sông .............. 72


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BĐKH

Biến đổi khí hậu

KT - XH

Kinh tế - Xã hội

KTTV&BĐKH

Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu

BĐKH &NBD

Biến đổi khí hậu và nước biển dâng

RCP4.5

Kịch bản biến đổi khí hậu phát thải trung bình

RCP8.5

Kịch bản biến đổi khí hậu phát thải cao

KH KTTV&MT

Khoa học Khí tượng thủy văn và Môi trường

DEM

Bản đồ số độ cao

MIKE 11

Mô hình thủy lực đan mạch

HD

Mô đun thủy lực

AD

Mô đun tải khuếch tán


MỞ ĐẦU
Xâm nhập mặn là một trong những thách thức lớn cho các tỉnh miền
Trung Việt Nam, đặc biệt có xu hướng trầm trọng hơn dưới tác động của biến
đổi khí hậu. Những tháng đầu năm 2016, Vùng Đồng bằng sông Cửu Long đã
chịu một đợt hạn hán và xâm nhập mặn nặng nề nhất trong 100 năm qua với
600.000 người thiếu nước ngọt, 180.000 ha ruộng lúa bị mất trắng. Do tác động

của xâm nhập mặn đến hoạt động KT - XH của nhiều quốc gia nên vấn đề này
đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu.
Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu của Viện Khoa học Thủy lợi
Việt Nam, Viện Qui hoạch Thủy lợi, Viện Qui hoạch Thủy lợi Miền Nam, Viện
Khoa học KTTV BĐKH; các luận văn thạc s của Trường Đại học Thu lợi,
Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường
Hà Nội về xâm nhập mặn và đánh giá tác động của BĐKH

NBD đến xâm

nhập mặn.
Cụ thể như Luận văn thạc sỹ của Quách Thị Thanh Tuyết (Trường Đại
học Khoa học Tự Nhiên) “Đánh giá hiện tượng xâm nhập mặn do biến đổi khí
hậu khu vực hạ lưu ven biển lưu vực sông Cả” cập nhật số liệu đo mặn đến 2014
và tham khảo kịch bản BĐKH năm 2012; Luận văn thạc s của Hoàng Ngọc Vệ
(Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội) “Nghiên cứu đánh giá tác
động của nước biển dâng đến xâm nhập mặn vùng ven biển tỉnh Nghệ An trong
bối cảnh biến đổi khí hậu” cập nhật số liệu đo mặn đến 2001 và tham khảo kịch
bản BĐKH năm 2016. Tuy nhiên các nghiên cứu này còn nhiều bất cập, đặc biệt
là quá trình hiệu chỉnh và kiểm định nhằm xác định bộ thông số mô hình, xử lý
các điều kiện biên trong bối cảnh BĐKH NBD. Với đề tài lựa chọn, tác giả
mong muốn được tìm hiểu:
- Ứng dụng mô hình thủy lực MIKE 11 mô phỏng quá trình diễn toán
dòng chảy hạ lưu sông Cả.
- Kết hợp mô hình toán thủy lực MIKE 11 mô phỏng quá trình xâm nhập
mặn vùng cửa sông ven biển; tính toán, đưa ra bản đồ xâm nhập mặn cho vùng
hạ lưu sông Cả dưới tác động của BĐKH NBD theo kịch bản RCP4.5 và
1

RCP8.5 mới nhất mà Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố năm 2016 với bộ số
liệu KTTV được cập nhật để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực, mô hình
tính toán truyền tải khuếch tán trong những năm gần đây từ năm (2014-2017).
Kết quả nghiên cứu s cung cấp thêm các thông tin về tác động của
BĐKH NBD đến quá trình xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Cả; giúp các nhà
nhà kỹ thuật, các nhà quản lý điều chỉnh qui hoạch phát triển KT - XH, xây
dựng các giải pháp giảm nh và thích ứng với nguy cơ xâm nhập mặn, ổn định
sản xuất và đời sống của nhân dân vùng ven biển của tỉnh Nghệ An, Hà T nh.

2


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP
VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Biến đổi khí hậu đang làm cho các đại dương ấm lên, từ năm 1961 đến
năm 2003 nhiệt độ đại dương toàn cầu tăng bình quân 0.1oC. Nhiệt độ tăng làm
cho tăng dung tích nước của các đại dương đồng thời làm cho băng tan từ các
vùng cực Bắc và Nam cực, từ các khối băng tiềm tàng trên các núi cao.
Tốc độ bình quân mực nước trung bình của các đại dương nâng lên
khoảng 1,8±0,5 mm/năm dẫn đến mở rộng vùng xâm nhập mặn và thu h p diện
tích vùng nước ngọt [1]. Thực tế cho thấy những quốc gia phát triển phần lớn
đều sát biển và dải ven biển, đó là vùng phát triển năng động nhất, là nơi tập
trung đông đúc dân cư và là nơi thích hợp cho sự đô thị hóa. Trong tương lai
vùng ven bờ biển s là tâm điểm của sự phát triển kéo theo đó là gia tăng dân số
và mở rộng các ngành công nghiệp. Bên cạnh những tiềm năng tự nhiên phục vụ
cho sự phát triển thì đây cũng là khu vực chịu tác động của rất nhiều các loại
hình thiên tai như xâm nhập mặn.
1.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc liên quan đến xâm nhập mặn
1.1.1 Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn trên thế giới
Theo báo cáo của Ngân hàng thế giới năm 2009 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 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 tính
toán mô phỏng và dự đoán tác động của Biến đổi khí hậu tới xâm nhập mặn.
Từ khi Saint - Vennant (1871) công bố hệ phương trình mô phỏng quá
trình thu động lực trong hệ thống kênh hở một chiều, đã tạo tiền đề giải bài
toán truyền mặn khi kết hợp với phương trình khuyếch tán [8]. Cụ thể hơn, vấn
đề tính toán và nghiên cứu mặn bằng mô hình đã được nhiều nhà khoa học
nghiên cứu ở các nước như: Anh, Mỹ, Hà Lan, Nhật, Ấn Độ …ứng dụng vào
thực tế như:

3


Ở Australia, từ những năm 1950, Đã có nhiều báo cáo và dự án nghiên
cứu về vấn đề - xâm nhập mặn, đặc biệt là ở Vịnh Van Diemen với mục đích
nghiên cứu xác định mức độ không gian và t lệ nước mặn xâm nhập ở vùng
sông Alligator chiếm nửa phía đông của vịnh Van Diemen ở Bắc Úc
Cunge và cs (1980) đã nghiên cứu tính toán thủy lực sông, trong đó có
động lực xâm nhập mặn dưới sự biến động của các yếu tố thủy văn thực tế ảnh
hưởng đến kết quả tính toán [9]. Gillibrand và Balls (1998) đã xây dựng mô hình
quá trình xâm nhập mặn cũng như lan truyền nitrat cho khu vực đầm lầy ven
biển Ythan ở Scotland nơi không chỉ hiện tượng xâm nhập mặn biến động lớn
mà còn là nơi mà hàm lượng các hợp chất nitơ, đặc biệt là nitrat bị chi phối bởi
hàng loạt các yếu tố.
Huang và Foo (2002) xây dựng mô hình nghiên cứu biến động quá trình
xâm nhập mặn sông Apalachicola-Florida-Mỹ bằng mô hình mạng thần kinh
[10]; Các mô hình tính toán xâm nhập mặn thường sử dụng bài toán một chiều
dựa trên việc giải số hệ phương trình Saint - Venant kết hợp với phương trình

truyền tải, khuếch tán trong dòng chảy. Những mô hình mặn 1 chiều đã được
xây dựng do nhiều tác giả trong đó có Ippen và Harleman (1961) [11]. 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 [12]. 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. Leendertee (1971) đã xây dựng các mô hình 2 chiều và 1 chiều
trong đó mô hình 1 chiều có nhiều ưu thế trong việc giải các bài toán phục vụ
yêu cầu thực tế tốt hơn [12]. Các nhà khoa học cũng thống nhất nhận định rằng,
4


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. Dưới đây thống kê một số mô
hình mặn thông dụng trên thế giới đã được giới thiệu trong nhiều tài liệu tham
khảo:
a. Mô hình động lực cửa sông FWQA
Mô hình FWQA thường được đề cập đến trong các tài liệu là mô hình
ORLOB theo tên gọi của Tiến sỹ 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 phân tán và có xét đến ảnh hưởng của thu triều thay vì bỏ qua
như trong mô hình không có thu triều. Mô hình được áp dụng đầu tiên cho

đồng bằng Sacramento - San Josquin, Califorlia [14].
b. Mô hình thời gian thuỷ triều của Lee và Harleman và của Thatcher và
Harleman
Lee và Harleman (1971) và sau được Thatcher và Harleman (1972) [13]
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 SALFLOW của DELF Hydraulics (Hà Lan).
Một trong những thành quả mới nhất trong mô hình hoá xâm nhập mặn là
mô hình SALFLOW của Delf Hydraulics (Viện Thu lực Hà Lan) được xây
dựng trong khuôn khổ hợp tác với Ban Thư ký U ban sông Mê Công từ năm
1987 [15].
d. Mô hình ISIS (Anh)
Mô hình do các nhà thu lực Anh xây dựng, thuộc lớp mô hình thu 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 [15].
5


e. Mô hình EFDC (Environmental Fluid Dynamic Code)
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 thu 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.
f. Mô hình thuỷ lực một chiều MIKE 11
Mô hình MIKE 11 là mô hình thương mại nổi tiếng thế giới do Viện Thu
lực Đan Mạch xây dựng. Đây là loại mô hình thu lực và chất lượng nước một
chiều (trường hợp riêng là xâm nhập mặn) và hai chiều có độ tin cậy rất cao,

thích ứng với các bài toán thực tế khác nhau. Mô hình này đã được áp dụng rất
phổ biến trên thế giới để tính toán, dự báo lũ, chất lượng nước và lan truyền mặn
vào sông [16-18].
Giới thiệu một số mô hình thủy lực và khả năng kết hợp mô đun tính toán
xâm nhập mặn thông dụng hiện nay trên thế giới (Bảng 1-1).
Bảng 1-1: Tóm tắt một số mô hình thường được sử dụng hiện nay
TT

Tên mô hình

Tác giả, bản quyền

Loại mô hình

Mô đun xâm
nhập mặn

1

VRSAP

Nguyễn Như Khuê

1 chiều ẩn

Có

2

KOD01

Nguyễn Ân Niên

1 chiều hiện

Có

3

WENDY

Delf Hydraulics , Hà
Lan

1 chiều ẩn

Không

4

SALHO

Trần Văn Phúc

1 chiều ẩn

Có

Trịnh Quang Hoà

Thu văn, thu lực
kết hợp

Không

Nguyễn Ân Niên

2 chiều hiện

Không

EPA – Mỹ

1 chiều hiện

Không

5
6
7

Mô hình nhận
dạng lũ sông
Hồng
KOD02
SWMM EXTRAN

8

TELEMAC

EDF - Pháp

2 chiều bằng FFM

Không

9

HEC-RAS

Mỹ

1 chiều

Có

10

ISIS

Một và hai chiều ẩn

Không

11

EFDC

Hà Lan

Cơ quan Bảo vệ Môi
trường Mỹ (EPA)

1,2,3 chiều

Có

6


TT

Tên mô hình

Tác giả, bản quyền

Loại mô hình

Mô đun xâm
nhập mặn

12

MIKE

DHI -Đan Mạch

Thủy văn, thủy lực
1, 2 chiều

Có

Như vậy, có thể thấy rằng vấn đề xâm nhập mặn đã được quan tâm rất
nhiều trên thế giới và đến nay nhiều quốc gia đã và đang tiến đến việc kiểm soát
xâm nhập mặn vào sông theo nhiều hướng khác nhau.
1.1.2 Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn trong nƣớc
Việt Nam có đường bờ biển dài khoảng 3260 km, trung bình khoảng
20km thì có một cửa sông đổ ra biển. Tại đây có sự giao thoa giữa hai dòng
nước từ sông ra và từ biển vào cộng với ảnh hưởng của triều, sóng biển, hoàn
lưu gió… nên một số thời điểm nước biển chảy ngược hướng từ vùng cửa sông
tiến sâu về vùng thượng lưu sông gây nên hiện tượng xâm nhập mặn. Tình hình
xâm nhập mặn ở các vùng cửa sông luôn biến động tương đối phức tạp theo
không gian và thời gian, ảnh hưởng lớn tới nhiều l nh vực như: nông nghiệp,
nuôi trồng thủy sản, sinh hoạt… Bởi vậy, muốn triệt để khai thác mặt lợi, hạn
chế mặt hại do xâm nhập mặn gây ra cần phải đánh giá đúng đắn quy luật diễn
biến theo không gian và thời gian của nó. Chính vì vậy công tác tìm hiểu, nghiên
cứu và tính toán xâm nhập mặn các vùng cửa sông luôn có nhu cầu cấp thiết và
ý ngh a thực tiễn cao. Tuy việc nghiên cứu, tính toán xâm nhập mặn ở nước ta
được quan tâm từ những năm 60 nhưng chủ yếu tiến hành quan trắc độ mặn
trong sông ở hai vùng Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long.
Từ trước năm 1985, sau khi thành lập Viện Khí tượng Thủy văn thuộc
Tổng cục Khí tượng Thủy văn, việc nghiên cứu xâm nhập mặn bắt đầu được
quan tâm. Nhiều báo cáo thống kê về tình hình xâm nhập mặn ở khu vực này đã
được công bố. Các kết quả nghiên cứu đã xác định ranh giới xâm nhập mặn cho
các tháng theo chiều dài sông; Đến năm 2010, Đoàn Thanh Hằng (Viện KH
KTTV MT) sử dụng mô hình MIKE (cả mô hình 1 chiều MIKE 11 và mô hình
2 chiều MIKE 21) để xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực
đồng bằng sông Hồng - Thái Bình, tuy nhiên cũng mới dừng lại ở mức độ
nghiên cứu.
7

Đối với khu vực miền nam Việt Nam do đặc điểm địa hình và mức độ ảnh
hưởng có tính quyết định đến vựa lúa ở các vùng ven biển nên việc nghiên cứu
xâm nhập mặn được chú ý nhiều hơn, đặc biệt là thời kỳ sau năm 1976. Khởi
đầu là các công trình nghiên cứu của Ủy hội sông Mê Kông (1973) về xác định
ranh giới xâm nhập mặn theo phương pháp thống kê trong hệ thống kênh rạch
thuộc 9 vùng cửa sông thuộc Đồng bằng sông Cửu Long. Các kết quả tính toán
từ chuỗi số liệu thực đo đã lập nên bản đồ đẳng trị mặn với hai chỉ tiêu cơ bản
1‰ và 4‰ cho toàn khu vực đồng bằng trong các tháng mùa kiệt từ tháng 12
đến tháng 4 [2].
Năm 1980 Ban thư ký Ủy ban sông Mê Kông đã bắt đầu triển khai dự án
nghiên cứu xâm nhập mặn tại đồng bằng sông Cửu Long. Với việc nghiên cứu
này đã cho ra đời một số mô hình tính toán xâm nhập triều, mặn với mục đích
tăng vụ và mở rộng diện tích đất nông nghiệp trong mùa khô; dự báo xâm nhập
mặn dọc các sông Cổ Chiên. Thêm vào đó, một số nhà khoa học Việt Nam đã
xây dựng thành công mô hình thủy lực mạng sông kết hợp với tính toán xâm
nhập mặn, triều như: VRSAP, KOD, MEKSAL, HYDROGIS…[2].
Trong số các nghiên cứu về xâm nhập mặn, nổi bật nhất là các nghiên cứu
của Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam từ năm 2000 với đề tài KHCN trọng
điểm cấp Nhà nước KC08-18 (2000 - 2004) “Nghiên cứu xâm nhập mặn phục
vụ phát triển kinh tế - xã hội vùng ven biển ĐBSCL” Lê Sâm làm chủ nhiệm. Đề
tài đã đánh giá các quy luật diễn biến và tác động của xâm nhập mặn vùng ven
biển ĐBSCL cũng như đã xác định ranh giới các vùng chất lượng nước khác
nhau, từ đó đề xuất phân vùng canh tác cây, con phù hợp với thực trạng xâm
nhập mặn, đề xuất giải pháp hoàn thiện hệ thống công trình kiểm soát mặn phục
vụ phát triển kinh tế xã hội ĐBSCL.
Năm 2003, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam nâng cấp thành công nghệ
dự báo mặn. Dự báo này đã được gửi phát báo cho các địa phương trong khuôn
khổ của Dự án Điều tra cơ bản thường xuyên cấp Bộ “Giám sát mặn vùng ven

biển Đồng bằng sông Cửu Long phục vụ cho lấy nước sản xuất [3].
8


Với sự phát triển của công nghệ thông tin, đến nay có rất nhiều nghiên
cứu liên quan đến xâm nhập mặn. Nghiên cứu gần đây là nghiên cứu: “Ứng
dụng mô hình MIKE 11 mô phỏng và tính toán xâm nhập mặn cho khu vực Nam
Bộ” của TS. Đoàn Quang Trí, Tổng cục Khí tượng Thủy văn với nội dung Ứng
dụng mô hình MIKE 11 kết hợp với MIKE-GIS để mô phỏng dòng chảy vùng
hạ lưu sông Cửu Long và tính toán quá trình xâm nhập mặn cho khu vực Nam
Bộ. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực MIKE 11 chỉ ra sự tương
đồng về pha và biên độ dao động giữa mực nước tính toán và thực đo trong mùa
khô năm 2014 - 2015 và 2015 - 2016. Kết quả tính toán quá trình xâm nhập mặn
trong sông kết hợp với bản đồ số độ cao DEM trong MIKE-GIS phù hợp với
thực tế. Các kết quả nghiên cứu cho thấy bộ mô hình có khả năng ứng dụng hiệu
quả phục vụ tốt cho công tác dự báo dòng chảy và xâm nhập mặn tại Trung tâm
Dự báo khí tượng thủy văn Trung ương [4].
Đoàn Quang Trí và Trần Hồng Thái (2017) [18] đã nghiên cứu và xuất
bản cuốn sách “Thích ứng của biến đổi khí hậu đến xâm nhập mặn khu vực
vùng cửa sông” áp dụng mô hình thủy lực tính toán xâm nhập mặn khu vực hạ
lưu sông Cả theo các kịch bản BĐKH năm 2012 của Bộ Tài nguyên và môi
trường. Cùng năm 2017, Trần Hồng Thái và cộng sự (2017) [19] tiếp tục xuất
bản cuốn sách “Ứng dụng mô hình kết hợp 1-2 chiều trong dự báo xâm nhập
mặn ở khu vực Cửa sông”.
Sông Cả, chiều dài 531 km, diện tích lưu vực 27.200 km2, chảy ra cửa
sông Cả (Cửa Hội): Theo số liệu quan trắc của trạm Ba ra Nam Đàn (cống lấy
nước từ sông Cả để tưới cho vùng Nam Đàn, Hưng Nguyên, Nghi Lộc và Thành
phố Vinh), mùa kiệt mực nước sông Cả tại Nam Đàn có năm xuống đến mức
+0,7m (theo thiết kế mực nước thượng lưu cống là +1,10m), do mực nước
xuống thấp nên mặn xâm nhập theo cửa sông Cả (Cửa Hội) lên tận vùng Yên

Xuân huyện Hưng Nguyên. Trong khi đó 2 bên bờ sông đoạn này có nhiều trạm
bơm lấy nước để phục vụ nông nghiệp phải ngừng hoạt động hoặc tranh thủ
những lúc nước chảy xuôi có độ mặn nhỏ để bơm (theo nông nghiệp độ mặn
9


phải nhỏ hơn 30/00), việc nước sông kiệt tạo điều kiện mặn xâm nhập sâu nội địa
gây ảnh hưởng lớn đến sản xuất và sinh hoạt của nhân dân.
Khu vực hạ lưu sông Cả, đặc biệt vùng cửa sông mặn xâm nhập khá sâu
vào nội địa do tác động thủy triều. Vào mùa khô, lượng nước ngọt phía thượng
lưu nhỏ, ranh giới xâm nhập mặn vào đến Chợ Tràng cách cửa biển 32 km với
độ mặn trung bình 1 - 1,50/00. Diễn biến xâm nhập mặn vùng hạ du khu vực
nghiên cứu phụ thuộc vào thủy triều và lưu lượng nước ngọt thượng nguồn đổ
về: Trên sông Cả tại dòng chính, lưu lượng kiệt xuất hiện tháng III hoặc tháng
IV nhưng trên sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu thuộc hệ thống sông La lưu lượng kiệt
thường không xuất hiện đồng bộ với dòng chính trên sông Cả. Thủy triều đem
theo nước biển mặn xâm nhập qua cửa sông làm tăng nồng độ muối gây khó
khăn cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp. Thống kê tài liệu nghiên cứu cho
thấy năng suất lúa giảm khi độ mặn nước tưới nội đồng tăng.
Bảng 1-2: Bảng năng suất lúa tƣơng ứng độ mặn [6]
Đơn vị : 0/00
Độ mặn
Năng
suất lúa

0,5

1,0

2,0

5,0

94%

88%

60,1%

50%

15
Lúa,
mạ chết

Ngoài ra độ mặn còn ảnh hưởng đến tính chất lý hóa của nước như trọng
lượng riêng, độ dẫn điện, độ truyền âm, độ hòa tan chất khí, và nguy cơ tồn vong
của hệ sinh thái nước ngọt.
Nhiễm mặn gây ra nhiều thiệt hại và ảnh hưởng đến sản xuất lúa, nông
nghiệp và sinh hoạt của nhân dân vùng ven biển. Bên cạnh đó, do thời tiết khí
hậu ngày càng phức tạp, bão, triều cường, hạn hán… đã làm tăng mức độ nhiễm
mặn lên. Do vậy, hàng năm thiệt hại do nhiễm mặn vẫn xảy ra và là vấn đề đáng
được quan tâm.
1.1.3 Tổng quan một số kịch bản BĐKH ở Việt Nam
Kịch bản biến đổi khí hậu là bức tranh toàn cảnh của khí hậu trong tương
lai dựa trên một tập hợp các mối quan hệ khí hậu, được xây dựng để sử dụng
trong nghiên cứu những hậu quả của biến đổi khí hậu do con người gây ra và
10

thường được dùng như là đầu vào cho các mô hình đánh giá tác động. Các kết
quả của IPCC đã được trình bày trong các báo cáo lần thứ nhất năm 1992 đến
báo cáo lần thứ tư năm 2007.
Hiện nay đã có nhiều quốc gia, nhiều khu vực xây dựng kịch bản biến đổi
khí hậu với quy mô khu vực, quốc gia và các vùng khí hậu hoặc phạm vi nhỏ
hơn. Về khung thời gian, hầu hết các kịch bản biến đổi khí hậu thường được xây
dựng cho từng thập k của thế k 21. Ở Việt Nam, một số kịch bản biến đổi khí
hậu đã được xây dựng và áp dụng trong các hoạt động về biến đổi khí hậu. Tuy
nhiên, để có một kịch bản tổng hợp, có cơ sở khoa học và thực tiễn, nhằm triển
khai thực hiện Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu,
Chính phủ đã giao cho Bộ Tài nguyên và Môi trường chủ trì xây dựng các kịch
bản biến đổi khí hậu, đặc biệt là nước biển dâng cho Việt Nam.
Đối với kịch bản biến đổi khí hậu năm 2009 được xây dựng dựa theo kịch
bản phát thải thấp, trung bình và cao với cơ sở dữ liệu nhiệt độ và lượng mưa từ
năm 1980-1999 đã được xây dựng cho 7 vùng khí hậu của Việt Nam: Tây Bắc,
Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và
Nam Bộ. Cho thấy, nhiệt độ ở nước ta có thể tăng 2,3 o C; Mực nước biển dâng
thêm 75cm so với thời kỳ 1980-1999. Do tính phức tạp và những hiểu biết chưa
thật đầy đủ về biến đổi khí hậu của Việt Nam cũng như trên thế giới cùng với
yếu tố tâm lý, kinh tế, xã hội, tính chưa chắc chắn về các kịch bản phát thải khí
nhà kính; kết quả mô hình tính toán xây dựng kịch bản...Vì vậy, kịch bản biến
đổi khí hậu năm 2009 chưa đủ tin cậy.
Để khắc phục những nhược điểm trên, IPCC khuyến cáo sử dụng dung sai
cho các kịch bản. Ví dụ dung sai tối đa đối với nhiệt độ cuối thế k 21 là 0,40,6oC, đối với lượng mưa năm là 1-2% và khoảng 5% đối với lượng mưa tháng.
Thêm vào đó, các kịch bản biến đổi khí hậu phải thường xuyên được cập nhật về
số liệu, kiến thức, mô hình và phương pháp tính toán.
Thực hiện chỉ đạo của Chính phủ về việc cập nhật và chi tiết hóa các kịch
bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam, Bộ Tài nguyên và Môi
trường giao Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường chủ trì, phối hợp
11

với các cơ quan nghiên cứu và các đơn vị quản lý nhà nước, xây dựng kịch bản
biến đổi khí hậu và nước biển dâng chi tiết cho Việt Nam. Trong tính toán đã
khai thác tối đa các nguồn số liệu, dữ liệu, các điều kiện khí hậu cụ thể của Việt
Nam cập nhật đến năm 2010 và sản phẩm của các mô hình khí hậu, công cụ
thống kê được lựa chọn, xây dựng chuyên biệt cho Việt Nam. Kịch bản biến đổi
khí hậu và nước biển dâng năm 2012 có mức độ chi tiết đến đơn vị hành chính
cấp tỉnh và các khu vực ven biển, đặc biệt là đã bổ sung một số yếu tố cực trị khí
hậu, phục vụ cho công tác tính toán thiết kế và quy hoạch.
Ngày 25/10, tại Diễn đàn đối thoại chính sách cấp cao giữa Ủy ban Quốc
gia về Biến đổi khí hậu và các đối tác phát triển, kịch bản biến đổi khí hậu và
nước biển dâng phiên bản 2016 đã được công bố. Kịch bản được xây dựng dựa
trên cơ sở kế thừa và bổ sung các kịch bản công bố trước đây. Các số liệu về khí
tượng thủy văn, mực nước biển và địa hình của Việt Nam đã được cập nhật.
Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng được xây dựng theo 2 kịch
bản RCP 4.5 và RCP 8.5 cho các yếu tố: Nhiệt độ, mưa (trung bình, theo mùa,
cực đoan), cực đoan khí hậu (bão, gió mùa, nắng nóng, rét đậm rét hại, hạn hán),
mực nước biển dâng đối với các tỉnh ven biển và hải đảo, nguy cơ ngập úng với
các mức nước biển dâng.
Theo đó, đến cuối thế k , kịch bản RCP 4.5: Ở phía bắc, nhiệt độ tăng
1,9-2,4oC, ở phía nam tăng 1,7-1,9oC; Lượng mưa tăng phổ biến 5-15. Kịch bản
RCP 8.5: nhiệt độ ở phía bắc tăng 3,3-4oC, phía nam tăng 3,0-3,5oC. Mức tăng
nhiều nhất có thể lớn hơn 20% ở hầu hết Bắc Bộ, Trung Trung Bộ, một phần
Nam Bộ và Tây Nguyên.
Một số hiện tượng thời tiết cực đoan cũng thay đổi rõ rệt: Số lượng bão
mạnh đến rất mạnh tăng, thời điểm bắt đầu của gió mùa mùa hè s bắt đầu sớm
hơn, kết thúc muộn hơn; mưa gió mùa tăng; số ngày rét đậm, rét hại giảm; số
ngày nắng nóng (nhiệt độ lớn hơn 35 độ C) tăng; hạn hán trở nên khắc nghiệt
hơn do nhiệt độ tăng và lượng mưa giảm trong mùa khô.

Kịch bản nước biển dâng đến năm 2100, theo kịch bản PCP 4.5: Nước
biển dâng cao nhất ở Hoàng Sa là 58 cm, Trường Sa 57cm, Móng Cái - Hòn Dáu
12


và Hòn Dáu - Đèo Ngang 53 cm. Còn theo kịch bản RCP 8.5: Cao nhất ở Hoàng
Sa 78cm, Trường Sa 77cm, Móng Cái - Hòn Dáu và Hòn Dấu - Đèo Ngang
72cm.
Kịch bản năm 2016 có nhiều điểm mới so với các phiên bản trước. Số liệu
cập nhật đến năm 2014 bao gồm số liệu của 150 trạm quan trắc trên đất liền và
hải đảo thuộc mạng lưới trạm khí tượng thủy văn của Trung tâm Khí tượng
Thủy văn Quốc gia, số liệu mực nước biển của 17 trạm hải văn ven biển và hải
đảo, số liệu mực nước biển đo đạc từ vệ tinh.
Sử dụng phương pháp chi tiết hóa động lực dựa trên 5 mô hình khí hậu
khu vực độ phân giải cao; phương pháp thống kê để hiệu chỉnh kết quả tính toán
của các mô hình động lực theo số liệu thực đo tại các trạm quan trắc nhằm phản
ánh điều kiện cụ thể của địa phương và giảm sai số hệ thống của mô hình.
Xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu và một số cực trị khí hậu chi tiết cho
63 tỉnh/thành phố, các quần đảo Hoàng Sa, Trường Sa của Việt Nam và chi tiết
cho 150 trạm khí tượng. Xây dựng kịch bản nước biển dâng chi tiết cho 28 tỉnh
ven biển, quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa...
Kịch bản 2016 cũng đánh giá nguy cơ ngập do nước biển dâng cho các
khu vực đồng bằng, ven biển, các đảo và quần đảo của Việt Nam. Đối với các
khu vực có bản đồ địa hình tỉ lệ 1:2000, mức độ chi tiết của bản đồ nguy cơ
ngập là đến cấp xã.
Một điểm mới nữa là kịch bản 2016 có nhận định về mực nước cực trị,
gồm nước dâng do bão, thủy triều và nước dâng do bão kết hợp với thủy triều
ven bờ Việt Nam để người sử dụng có thể hình dung được những tác động kép
của nước biển dâng do biến đổi khí hậu và cực trị mực nước biển do các yếu tố
tự nhiên như nước biển dâng do bão và triều cường.

Đặc biệt, kịch bản mới đưa ra nhận định về một số yếu tố có tác động kép
đến nguy cơ ngập vì nước biển dâng do biến đổi khí hậu, bao gồm nâng hạ địa
chất và sụt lún do khai thác nước ngầm khu vực đồng bằng sông Cửu Long và
dải ven biển miền Trung.
13