NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU XÂM NHẬP MẶN DẢI VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

PHẠM TẤT THẮNG

NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
GIẢM THIỂU XÂM NHẬP MẶN DẢI VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG
BẮC BỘ DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - NĂM 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

PHẠM TẤT THẮNG

NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
GIẢM THIỂU XÂM NHẬP MẶN DẢI VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG
BẮC BỘ DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG
Chuyên ngành:

Quy hoạch và Quản lý Tài nguyên nước

Mã số:

60 – 62 – 30

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Người hướng dẫn khoa học:

TS. Nguyễn Thu Hiền
GS.TS. Hà Văn Khối

HÀ NỘI - NĂM 2011


LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC:
Họ và tên: Phạm Tất Thắng

Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 02/9/1983

Nơi sinh: Ba Vì, Hà Nội

Quê quán: Ba Vì, Hà Nội

Dân tộc: Kinh

Ảnh 4x6

Chức vụ, đơn vị công tác trước khi đi học tập, nghiên cứu: Chuyên viên,
Phòng Khoa học Công nghệ - Trường Đại học Thủy lợi
Chỗ ở hiện nay hoặc địa chỉ liên lạc: Số nhà 118, tổ 12, Phường Kiến Hưng,
Quận Hà Đông, Thành Phố Hà Nội
Điện thoại cơ quan: 043 5641053

Điện thoại nhà riêng: 0466 735103

Di động: 0982 599 685

Fax: 043 8534198

Email: ;
II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:
1. Trung học chuyên nghiệp:
Hệ đào tạo: ....................... Thời gian từ: .........../............... đến ............../..................
Nơi học (trường, thành phố):.......................................................................................
Ngành học: ..................................................................................................................
2. Đại học:
Hệ đào tạo: Chính quy

Thời gian từ: 9/2001 đến 6/2006

Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Thủy lợi, Thành phố Hà Nội
Ngành học: Thủy nông – Cải tạo đất
Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Thiết kế trạm bơm tưới Đan Hoài I –
Hà Tây
Ngày và nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 23/5/2006 tại Trường Đại
học Thủy lợi – 175 Tây sơn, Đống Đa, Hà Nội
Người hướng dẫn: GS.TS. Lê Chí Nguyện; PGS.TS. Trần Viết Ổn

1


3. Thạc sĩ:
Hệ đào tạo: Tập chung

Thời gian từ: 10/2009 đến 10/2011

Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Thủy lợi, Thành phố Hà Nội
Ngành học: Quy hoạch và Quản lý Tài nguyên nước
Tên luận văn: Nghiên cứu diễn biến và đề xuất giải pháp giảm thiểu xâm nhập mặn
dải ven biển Đồng Bằng Bắc Bộ dưới tác động của nước biển dâng
Ngày và nơi bảo vệ.............................................:.........................................................
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thu Hiền, GS.TS. Hà Văn Khối
4. Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): Tiếng Anh, Toefl itp 467
5. Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật được chính thức cấp; số bằng, ngày cấp
và nơi cấp:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI
HỌC:

Thời gian
7/2006

10/2006

Nơi công tác

Công việc đảm
nhiệm

÷ Công ty tư vấn và chuyển giao công Cán bộ kỹ thuật
nghệ, Trường Đại học Thủy lợi

11/2006 đến nay

Phòng Khoa học Công nghệ, Trường Chuyên viên quản lý
Đại học Thủy lợi
khoa học công nghệ

VI. KHEN THƯỞNG VÀ KỶ LUẬT TRONG QUÁ TRÌNH HỌC CAO HỌC:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
2


V. CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ:
1. KS. Phạm Tất Thắng, TS. Nguyễn Thu Hiền, PGS.TS. Trần Viết Ổn; Tạp chí
khoa học kỹ thuật thủy lợi và môi trường (ISNN 1859 – 3941); số 33 – tháng 6 năm
2011; Hiệu quả của quy trình trữ nước mưa trong việc giảm căng thẳng về nguồn
nước mùa kiệt trong bối cảnh biển đổi khí hậu – nước biển dâng cho dải ven biển
Đồng Bằng Bắc Bộ.
2. PGS.TS. Trần Viết Ổn; KS. Phạm Tất Thắng; ThS. Giang Thu Thảo; Tạp chí

khoa học kỹ thuật thủy lợi và môi trường; số 29 tháng 6 năm 2010; Kết quả nghiên
cứu ứng dụng quy trình tưới tiết kiệm nước cho lúa tại Phương Đình – hệ thống Đan
Hoài.
3. ThS. Nguyễn Xuân Đông, KS. Phạm Tất Thắng, PGS.TS.Trần Viết Ổn; Tạp chí
khoa học kỹ thuật thủy lợi và môi trường; số đặc biệt (kỷ niệm 50 năm thành lập
trường Đại học Thủy lợi) – tháng 9 năm 2009; Nghiên cứu xây dựng phần mềm tính
toán chế độ tưới tiết kiệm nước cho lúa.
XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CỬ ĐI HỌC

Ngày 30 tháng 8 năm 2011
Người khai ký tên

(Ký tên, đóng dấu)

Phạm Tất Thắng

3


1
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .................................................................................. 3
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................. 4
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 7
1.1. Tổng quan các nghiên cứu về biến đổi khí hậu – nước biển dâng ...................7
1.2. Tổng quan các nghiên cứu về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu – nước biển
dâng đến ngành thủy lợi ..........................................................................................9
1.3. Tổng quan trong và ngoài nước về đối tượng nghiên cứu của đề tài .............12
1.3.1. Các nghiên cứu quốc tế về vùng cửa sông ..............................................12

1.3.2. Các nghiên cứu trong nước .....................................................................13
1.4. Kết luận ..........................................................................................................14
CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÙNG NGHIÊN CỨU .......................... 15
2.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu ..............................................15
2.1.1. Vị trí địa lý ..............................................................................................15
2.1.2. Đặc điểm địa hình ...................................................................................15
2.1.3. Mạng lưới sông ngòi ...............................................................................17
2.2. Đặc trưng khí hậu và nguồn nước ..................................................................20
2.2.1. Đặc trưng khí hậu ....................................................................................20
2.2.2. Dòng chảy ...............................................................................................26
2.2.3. Thủy triều và xâm nhập mặn...................................................................28
2.3. Các kịch bản biến đổi khí hậu – nước biển dâng ...........................................29
2.3.1. Các biểu hiện của biến đổi khí hậu, nước biển dâng ..............................29
2.3.2. Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam .....................32
2.3.3. Khuyến nghị kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam 37
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN XÂM NHẬP MẶN DẢI VEN BIỂN
ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG ......... 38
3.1. Đánh giá tình xâm nhập mặn dải ven biển đồng bằng bắc bộ và tính toán biên
dùng nước ..............................................................................................................38
3.1.1. Đánh giá tình hình xâm nhập mặn dải ven biển Đồng Bằng Bắc Bộ .....38
3.1.2. Tính toán biên dùng nước .......................................................................41


2
3.2. Ứng dụng mô hình MIKE 11 mô phỏng tính toán dòng chảy kiệt và xâm
nhập mặn vùng nghiên cứu ...................................................................................44
3.2.1. Giới thiệu mô hình ..................................................................................44
3.2.2. Thuật toán giải hệ phương trình S.Venant trong mô hình MIKE11 .......45
3.2.3. Các phương án tính toán .........................................................................50
3.2.4. Sơ đồ tính toán và tài liệu cơ bản ............................................................51

3.2.5. Mô phỏng hiệu chỉnh và kiểm định mô hình ..........................................56
3.2.6. Kết quả tính toán .....................................................................................63
CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NHẰM GIẢM
THIỂU XÂM NHẬP MẶN DO NƯỚC BIỂN DÂNG ......................................... 69
4.1. Tổng quan về các giải pháp giảm thiểu xâm nhập mặn .................................69
4.1.1. Nhóm các giải pháp công trình ...............................................................69
4.1.2. Nhóm các giải pháp phi công trình .........................................................71
4.2. Giải pháp xây dựng các cống ngăn mặn giảm thiểu xâm nhập mặn ..............72
4.3. Giải pháp giảm lượng nước tưới tại mặt ruộng ..............................................77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 85
DANH MỤC CÁC BÀI BÁO KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ ............................... 87
PHỤ LỤC TÍNH TOÁN ......................................................................................... 88


3
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1. Bản đồ địa hình, sông suối hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình .................... 16
Hình 2.2. Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu (Nguồn: IPCC/2007) ............. 30
Hình 2.3. Diễn biến của mực nước biển trung bình toàn cầu. Nguồn: IPCC/2007 ............. 31
Hình 2.4. Diễn biến của mực nước biển tại Trạm hải văn Hòn Dáu ................................... 32
Hình 3.1. Sơ đồ minh hoạ cân bằng nước khi thiết lập phương trình liên tục ..................... 46
Hình 3.2. Hệ thống sông và mặt cắt vùng nghiên cứu ......................................................... 53
Hình 3.3. Sơ đồ mạng lưới sông, mặt cắt hạ lưu vực sông Hồng - Thái Bình .................... 56
Hình 3.4. Quá trình dòng chảy trạm Như Tân ..................................................................... 57
Hình 3.5. Quá trình dòng chảy trạm Phú Lễ ........................................................................ 58
Hình 3.6. Quá trình dòng chảy trạm Ba Lạt......................................................................... 58
Hình 3.7. Quá trình dòng chảy trạm Định Cư ..................................................................... 58
Hình 3.8. Quá trình dòng chảy trạm Đông Xuyên ............................................................... 59
Hình 3.9. Quá trình dòng chảy trạm Quang Phục ................................................................ 59

Hình 3.10. Quá trình dòng chảy trạm Kiến An .................................................................... 59
Hình 3.11. Quá trình dòng chảy trạm Cửa Cấm .................................................................. 60
Hình 3.12. Quá trình dòng chảy trạm Do Nghi ................................................................... 60
Hình 3.13. Quá trình dòng chảy trạm Đôn Sơn ................................................................... 60
Hình 3.14. Quá trình dòng chảy trạm Cao Kênh ................................................................. 61
Hình 3.15. Quá trình dòng chảy trạm Trung Trang ............................................................. 61
Hình 3.16. Quá trình dòng chảy trạm Chanh Thử ............................................................... 61
Hình 3.17. Quá trình dòng chảy trạm Phả Lại ..................................................................... 62
Hình 3.18. Quá trình dòng chảy trạm Hưng Yên ................................................................. 62
Hình 3.19. Quá trình dòng chảy trạm Nam Định................................................................. 62
Hình 3.20. Quá trình dòng chảy trạm Trực Phương ............................................................ 63
Hình 3.21. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Đáy .......................................................... 64
Hình 3.22. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Hồng........................................................ 64
Hình 3.23. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Ninh Cơ................................................... 65
Hình 3.24. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Trà Lý ..................................................... 65
Hình 3.25. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Thái Bình ................................................ 66
Hình 3.26. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Đá Bạc..................................................... 66
Hình 3.27. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Cấm ......................................................... 67
Hình 3.28. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Lạch Tray ................................................ 67
Hình 3.29. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Văn Úc .................................................... 68
Hình 4.1. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Đáy ............................................................ 73
Hình 4.2. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Hồng.......................................................... 73
Hình 4.3. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Ninh Cơ ..................................................... 74
Hình 4.4. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Trà Lý ....................................................... 74
Hình 4.5. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Thái Bình .................................................. 75
Hình 4.6. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Đá Bạc....................................................... 75
Hình 4.7. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Cấm ........................................................... 76
Hình 4.8. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Lạch Tray .................................................. 76
Hình 4.9. Diễn biến độ mặn lớn nhất dọc sông Văn Úc ...................................................... 77
Hình 4.10. Tỷ lệ tăng lên của nhu cầu nước tại mặt ruộng (theo loại đất) .......................... 80

Hình 4.11. Tỷ lệ tăng lên của nhu cầu nước tại mặt ruộng (theo địa giới hành chính) ....... 80
Hình 4.12. Tỷ lệ giảm đi của nhu cầu nước tại mặt ruộng của việc áp dụng quy trình trữ
nước so với kịch bản BĐKH đến năm 2030(theo loại đất)................................................. 81
Hình 4.13. Tỷ lệ giảm đi của nhu cầu nước tại mặt ruộng của việc áp dụng quy trình trữ
nước so với kịch bản BĐKH đến năm 2030(theo địa giới hành chính các tỉnh) ................ 81


4
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Đặc trưng hình thái một số sông chính trong HT sông Hồng - Thái Bình .......... 17
Bảng 2.2. Nhiệt độ không khí trung bình năm..................................................................... 21
Bảng 2.3. Độ ẩm trung bình tháng và năm theo các vùng trên lưu vực .............................. 22
Bảng 2.4. Lượng bốc hơi ống (PICHE) trung bình tháng và năm theo các vùng ............... 23
Bảng 2.5. Tổng lượng mưa trung bình tháng và năm tại các trạm trên lưu vực .................. 24
Bảng 2.6. Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (0C) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản
phát thải thấp (B1) ............................................................................................................... 33
Bảng 2.7. Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (0C) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản
phát thải trung bình (B2) ...................................................................................................... 33
Bảng 2.8. Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (0C) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản
phát thải cao (A2) ................................................................................................................ 34
Bảng 2.9. Mức thay đổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát
thải thấp (B1) ....................................................................................................................... 35
Bảng 2.10. Mức thay đổi lượng mưa (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải
trung bình (B2)..................................................................................................................... 35
Bảng 2.11. Mức thay đổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát
thải cao (A2) ........................................................................................................................ 36
Bảng 2.12. Mực nước biển dâng (cm) so với thời kỳ 1980-1999 ........................................ 37
Bảng 3.1. Bảng phân bố diện tích đất dải ven biển đồng bằng Bắc Bộ ............................... 41
Bảng 3.2. Sự biến đổi yếu tố nhiệt độ, lượng mưa và mực nước biển của kịch bản biến đổi
khí hậu đến năm 2030 so với kịch bản hiện trạng ............................................................... 51

Bảng 3.4. Kết quả hiệu chỉnh mô hình ................................................................................ 57
Bảng 4.1. Quy trình trữ nước đối với vụ Đông xuân ........................................................... 78
Bảng 4.2. Kết quả tính toán lượng nước yêu cầu tại mặt ruộng đối với các phương án: Hiện
trạng, BĐKH và mực nước trữ (m3/ha) ............................................................................... 78


5
MỞ ĐẦU
I. Tính cấp thiết của đề tài
Dải ven biển đồng bằng Bắc Bộ thuộc địa giới hành chính của 14 huyện
thuộc 5 tỉnh, thành gồm: Huyện Yên Hưng (Quảng Ninh), An Hải, An Lão, Đồ Sơn,
Kiến Thụy, Thuỷ Nguyên, tiên Lãng và Vĩnh Bảo (Hải Phòng), Thái Thuỵ, Tiền
Hải (Thái Bình ), Hải Hậu, giao Thủy, Nghĩa Hưng (Nam Định) và Kim Sơn (Ninh
Bình). Toàn khu vực có dân số 3.120.000 người. Diện tích tự nhiên 597.312 ha và
hoàn toàn nằm trong châu thổ sông Hồng - Thái Bình.
Vùng nghiên cứu bị chi phối đồng thời bởi hệ thống sông Hồng - Thái Bình
và chế độ triều của Vịnh Bắc Bộ. Do vậy, khu vực này vừa chịu ảnh hưởng của
nước sông do sông ngòi thượng lưu chuyển qua vừa chịu tác động trực tiếp chế độ
triều của Vịnh Bắc Bộ. Có thể nói khu vực nghiên cứu nằm trong khu vực rất nhạy
cảm về chế độ thuỷ văn sông và biển nên diễn biến tài nguyên nước rất phức tạp.
Theo Viện Quy hoạch và Thiết kế NN, vùng ven biển Bắc Bộ có 112.738 ha
đất mặn phèn chiếm 18,87 % diện tích đất tự nhiên của toàn vùng. Phần lớn các
diện tích này đều nằm ở các vùng có điều kiện địa lý thuận lợi cho việc phát triển
kinh tế xã hội của khu vực.
Hiện nay, vấn đề biến đổi khí hậu – nước biển dâng đang là mối hiểm họa
của Việt Nam nói chung. Theo thống kê nước biển dâng 1m sẽ có 1.668 km2 đất
thuộc đồng bằng sông Hồng bị ngập, 1.874.011 người bị ảnh hưởng. Một kịch bản
khác chỉ ra rằng, nếu nước biển dâng 2m thì nước sẽ gây ngập 4.693 km2 đất và
5.589.629 người chịu ảnh hưởng ở các mức độ khác nhau (nguồn: Báo Thanh niên).
Vấn đề biến đổi khí hậu – nước biển dâng cùng với mực nước các sông hạ thấp dẫn

đến mức độ xâm nhập mặn ngày càng ăn sâu vào đất liền làm cho độ mặn tại các
cống lấy nước tưới vào mùa kiệt vượt quá mức cho phép. Điều này, dẫn đến nguồn
nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp ngày càng căng thẳng.
Do vậy, nghiên cứu diễn biến và đề xuất giải pháp giảm thiểu xâm nhập mặn
dải ven biển đồng bằng bắc bộ nói riêng và toàn bộ dải ven biển Việt Nam nói
chung dưới tác động của nước biển dâng đến phát triển kinh tế – xã hội, chính trị,
văn hóa,… hiện đang là nhiệm vụ cấp bách của toàn ngành thủy lợi.
II. Mục tiêu của đề tài
Ứng dụng mô hình Mike 11 dự báo xu thế xâm nhập mặn dải ven biển đồng
bằng Bắc Bộ dưới ảnh hưởng của mực nước biển dâng.
Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp công trình, phi công trình thích hợp nhằm
giảm thiểu xâm nhập mặn do nước biển dâng theo hướng phát triển bền vững.


6
III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu trong tính toán thủy lực và xâm nhập mặn
là hạ lưu sông Hồng – Thái Bình được chọn giới hạn từ Sơn Tây, Chũ, Cầu Sơn trở
ra biển
Phạm vi tính toán nhu cầu sử dụng nước là toàn bộ dải ven biển đồng bằng
Bắc Bộ thuộc địa giới hành chính của 13 huyện, thị xã thuộc 5 tỉnh là: huyện Yên
Hưng (Quảng Ninh); Hải An, Đồ Sơn, Kiến Thụy, Thuỷ Nguyên, Tiên Lãng và
Vĩnh Bảo (Hải Phòng), Thái Thuỵ, Tiền Hải (Thái Bình ), Hải Hậu, Giao Thủy,
Nghĩa Hưng (Nam Định) và Kim Sơn (Ninh Bình).
IV. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
1) Cách tiếp cận
• Tiếp cận thực tiễn, hệ thống, toàn diện và tổng kết trong thực tế.
• Tiếp cận kế thừa tri thức, kinh nghiệm của các nghiên cứu đã có một cách
chọn lọc
• Tiếp cận hiện đại: Sử dụng các công cụ hiện đại như các phần mềm thủy lực

MIKE 11 để giải quyết các vấn đề của để tài.
• Tiếp cận tổng hợp và phát triển bền vững: Các kịch bản phát triển được xem
xét theo khía cạnh lợi ích tổng hợp, phát triển tính bền vững.
2) Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp điều tra khảo sát thực địa, thu thập tài liệu (tài liệu hiện trạng
và phương hướng phát triển dân sinh kinh tế - xã hội, tài liệu địa hình lòng dẫn các
sông thuộc địa hình, địa chất, thổ nhưỡng vùng nghiên cứu)
- Phương pháp phân tích thống kê các tài liệu dân sinh kinh tế, tài liệu khí
tượng, thuỷ văn.
- Phương pháp mô hình toán: Áp dụng mô hình Mike 11 mô phỏng chế độ
thủy văn, thủy lực để đánh giá xu thế diễn biến xâm nhập mặn và khả năng lấy nước
của các hệ thống thủy lợi.
- Phương pháp chuyên gia (tham khảo ý kiến của các chuyên gia trong việc
phân tích tính toán).


7
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan các nghiên cứu về biến đổi khí hậu – nước biển dâng
Trong mấy thập kỷ qua, nhân loại đã và đang trải qua các biến động bất
thường của khí hậu toàn cầu. Trên bề mặt Trái đất, khí quyển và thủy quyển không
ngừng nóng lên làm xáo động môi trường sinh thái, đã và đang gây ra nhiều hệ lụy
với đời sống loài người. Các báo cáo của Tổ chức nghiên cứu liên chính phủ về biến
đổi khí hậu của Liên hiệp quốc (Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC) và nhiều trung tâm nghiên cứu có uy tín hàng đầu trên thế giới công bố trong
thời gian gần đây cung cấp cho chúng ta nhiều thông tin và dự báo quan trọng. Theo
đó, nhiệt độ trung bình trên bề mặt địa cầu ấm lên gần 1°C trong vòng 80 năm (từ
1920 đến 2005) và tăng rất nhanh trong khoảng 25 năm nay (từ 1980 đến 2005).
Các công trình nghiên cứu quy mô toàn cầu về hiện tượng này đã được các nhà
khoa học ở những trung tâm nổi tiếng trên thế giới tiến hành từ đầu thập kỷ 90 thế
kỷ XX. Hội nghị quốc tế do Liên hiệp quốc triệu tập tại Rio de Janeiro năm 1992 đã

thông qua Hiệp định khung và Chương trình hành động quốc tế nhằm cứu vãn tình
trạng “xấu đi” nhanh chóng của bầu khí quyển Trái đất, vốn được coi là nguyên
nhân chủ yếu của sự gia tăng hiểm họa. Tổ chức nghiên cứu liên chính phủ về biến
đổi khí hậu của Liên hiệp quốc (IPCC) đã được thành lập năm 1988, thu hút sự
tham gia của hàng ngàn nhà khoa học quốc tế. Tại Hội nghị Kyoto năm 1997, Nghị
định thư Kyoto đã được thông qua và đầu tháng 2/2005 đã được nguyên thủ 165
quốc gia phê chuẩn. Nghị định thư này bắt đầu có hiệu lực từ 10/2/2005. Việt Nam
đã phê chuẩn Nghị định thư Kyoto ngày 25/9/2005. Mới đây, hội nghị lần thứ 12
của 159 nước tham gia hiệp định khung về khí hậu, phiên họp thứ 2 của các bên
tham gia Nghị định thư Kyoto đã được Liên hiệp quốc tổ chức tại Nairobi, thủ đô
Kenya.
Biến đổi khí hậu có thể gây ra những thảm họa toàn cầu về thiên nhiên - môi
trường, đe dọa mạng sống hàng triệu người, làm bùng nổ các làn sóng di cư, thậm
chí đe dọa sự tồn tại của nhiều quốc gia ở vị trí thấp so với mực nước biển. Có dự
báo cho rằng, đến năm 2050, khoảng 150 triệu người có thể phải rời khỏi những khu
vực duyên hải do nước biển dâng, bão lụt hoặc nước ngọt bị nhiễm mặn. Nếu những
điều này xảy ra, cơ cấu địa lý - chính trị cũng như không gian chiến lược ở một số
khu vực trên thế giới có thể có sự thay đổi lớn; sự bố trí quốc phòng - an ninh cũng
có thể có những sự xáo trộn không nhỏ.
Biến đổi khí hậu có thể làm gia tăng sự khan hiếm và làm thay đổi quá trình
phân bổ các nguồn tài nguyên thiết yếu và có tầm chiến lược quan trọng như nước,
đất trồng trọt..., làm trầm trọng thêm các thách thức an ninh phi truyền thống khác
đang nóng bỏng hiện nay như an ninh lương thực, an ninh năng lượng, khoảng cách


8
giàu-nghèo..., từ đó làm gia tăng nguy cơ bất ổn định, xung đột, khủng bố, làm sâu
sắc thêm các mâu thuẫn chính trị-xã hội ở nhiều nơi trên thế giới. Dự báo đến năm
2025, khoảng 5 tỷ người có thể sẽ sống trong những khu vực có nguy cơ căng
thẳng, xung đột liên quan đến sự khan hiếm nước và lương thực. Cạnh tranh ảnh

hưởng giữa các nước về chi phối, kiểm soát các nguồn tài nguyên thiết yếu của thế
giới có chiều hướng gay gắt hơn có thể dẫn tới đối đầu về quân sự liên quan đến
việc phân bố lại các nguồn lực của thế giới.
Biến đổi khí hậu hiện đang là vấn đề nóng rất được sự quan tâm của các quốc
gia trên thế giới nhằm xây dựng những Chương trình ứng phó nhằm giảm thiểu các
tác động bất lợi tới môi trường sống, tác động bất lợi tới kinh tế và nhằm bảo vệ tài
nguyên đất, nước và các nguồn tài nguyên thiên nhiên khác phục vụ nhu cầu tồn tại
và phát triển của con người.
Việt Nam không may mắn nằm trong diện 5 quốc gia bị tác động nhiều nhất
bởi biến đổi khí hậu, là hậu quả tăng nhiệt độ làm bề mặt trái đất nóng lên do phát
thải khí nhà kính. Theo cảnh báo của IPCC đến năm 2100, nếu mực nước biển dâng
cao 1m sẽ ảnh hưởng đến 5% đất đai của VN, 10% dân số, tác động đến 7% sản
xuất nông nghiệp, giảm 10% GDP (nguồn: Dagupta.et.al.2007), riêng sản xuất kinh
tế biển sẽ suy giảm 1/3 (nguồn UNDP).
Một nghiên cứu gần đây của Ngân hàng thế giới dự báo, Việt Nam là một
trong 2 nước (cùng với Bangladesh) bị tác động tồi tệ nhất trên thế giới do nước
biển dâng. Theo đó, phần lớn đất màu mỡ nhất của Việt Nam sẽ bị chìm ngập, đất
nông nghiệp và GDP đều chịu những tác động xấu.
Theo kịch bản tính toán thì nếu mực nước biển dâng 1m gây ngập lụt nghiêm
trọng ở đồng bằng sông Cửu Long, TP Hồ Chí Minh, Vũng Tàu, khu vực vùng biển
Xuân Thủy (Nam Định), đặc biệt trong đó TP. Hồ Chí Minh bị ngập hết. Dân các
vùng ven biển sẽ chịu ngập lụt hàng năm.
Liên Hợp Quốc cảnh báo, nếu mực nước biển tăng thêm 1m thì Việt Nam sẽ
đối mặt với mức thiệt hại lên tới 17 tỉ USD/năm; 1/5 dân số mất nhà cửa; 12,3%
diện tích đất trồng trọt biến mất; 40.000km2 diện tích đồng bằng, 17.000km2 bờ
biển ở khu vực các tỉnh lưu vực sông Mêkông sẽ chịu tác động của lũ ở mức độ
không thể dự đoán.
Nước biển dâng đe dọa các công trình công nghiệp, giao thông (cảng biển),
đê điều, sạt lở chân móng công trình, chi phí gia cố tăng cường là rất tốn kém. Hoạt
động của các giàn khoan dầu khí, hệ thống vận chuyển dầu và khí trên biển, các nhà

máy điện xây dựng ven biển sẽ bị ảnh hưởng. Mực nước biển dâng sẽ làm các quần
xã sinh vật thay đổi cấu trúc và thành phần, trữ lượng bổ sung bị giảm sút, các chế


9
độ thủy hóa, lý, sinh xấu đi, sinh vật biển bị tổn hại. Dự báo trữ lượng các loài hải
sản kinh tế sẽ giảm đi 1/3 so với hiện nay.
1.2. Tổng quan các nghiên cứu về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu – nước biển
dâng đến ngành thủy lợi
Biến đổi khí hậu là vấn đề mang tính toàn cầu, được các nước trên thế giới
quan tâm nghiên cứu từ những năm 1960. Ở Việt Nam, vấn đề này mới chỉ thực sự
bắt đầu được nghiên cứu vào những năm 1990. Các chương trình, đề tài, dự án
KHCN đã và đang nghiên cứu có liên quan tới tác động của BĐKH-NBD đến lĩnh
vực thủy lợi, điển hình như:
- Nghiên cứu “BĐKH châu Á: Nghiên cứu cho Việt Nam” do Viện Quy
hoạch Thủy lợi chủ trì thực hiện năm 1994 đã có đánh giá bước đầu tác động của
BĐKH tới nguồn nước, các vùng ven biển ở Việt Nam và đề xuất các biện pháp
thích ứng, giảm thiểu tác hại cho các ngành kinh tế khác nhau.
- Dự án hợp tác “Nghiên cứu tác động của BĐKH ở lưu vực sông Hương và
chính sách thích nghi ở huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế” giữa Viện Khí
tượng thuỷ văn và Môi trường, Chương trình hỗ trợ nghiên cứu khí hậu Hà Lan
(NCAP) thực hiện năm 2005. Đã nghiên cứu thí điểm về BĐKH tại một khu vực và
đề xuất việc lồng ghép các biện pháp thích nghi. Trên cơ sở phân tích các chuỗi số
liệu quan trắc khí tượng thủy văn và môi trường ở khu vực nghiên cứu, tổng hợp kết
quả nghiên cứu kịch bản BĐKH của Ủy ban Liên quốc gia về BĐKH (IPCC), của
Trung tâm Khí tượng Hardley - Anh, sử dụng các mô hình khu vực khác nhau và
phương pháp downscaling thống kê để xây dựng và dự báo các kịch bản BĐKH cho
Việt Nam và khu vực Thừa Thiên - Huế. Dựa trên các kịch bản được xây dựng, các
tác giả đã dự báo các tác động, đánh giá mức độ rủi ro và tính dễ bị tổn thương với
BĐKH của tài nguyên môi trường và các ngành kinh tế, xã hội lưu vực sông

Hương. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng, mới chỉ có rất ít hoạt động được tiến
hành nhằm giảm thiểu khả năng bị tổn thương, bảo vệ và phục hồi nguồn tài nguyên
nước. Chủ yếu các hoạt động chỉ là giải quyết hậu quả thiên tai. Hiện có rất ít đầu tư
vào các hoạt động phòng ngừa lâu dài. Để giảm khả năng bị tổn thương và thiệt hại
do thiên tai: bão lụt, hạn hán, và các tác động khác của BĐKH, cải thiện sinh kế và
chất lượng môi trường tự nhiên, lưu vực sông Hương cần có một hệ thống quản lý
bền vững.
- Đề tài NCKH cấp Bộ: “Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất các biện pháp ứng
phó cho ĐBSCL đảm bảo việc phát triển bền vững trong điều kiện biến đổi khí hậu nước biển dâng” do GS.TS. Nguyễn Sinh Huy, Trường Đại học Thủy lợi chủ trì
thực hiện (2009 – 2010). Đề tài đã nghiên cứu cơ sở khoa học phục vụ quy hoạch
phát triển kinh tế xã hội (đặc biệt là quy hoạch phát triển nông nghiệp) cho ĐBSCL


10
đảm bảo phát triển bền vững trong điều kiện BĐKH-NBD với các mục tiêu: (1)
Nhận dạng BĐKH – NBD trên vùng đồng bằng sông Cửu Long; (2) Đề xuất các
biện pháp ứng phó với BĐKH-NBD để bảo vệ sản xuất nông nghiệp, nông thôn bảo
đảm phát triển bền vững vùng ĐBSCL; (3) Làm cơ sở cho quy hoạch tổng thể thủy
lợi vùng ĐBSCL trong điều kiện khí hậu ấm dần lên và nước biển dâng. Đề tài đã
đạt được các kết quả: (1)Bằng số liệu thực đo chứng minh được mối liên quan giữa
NBD và thủy triều (thủy triều truyền tải NBD), song NBD cũng làm biến dạng thủy
triều, dẫn tới sự khác nhau trong tác động của NBD trên các vùng biển bao quanh
ĐBSCL; (2) Đề xuất cách tính sự biến dạng của sóng triều trên vùng biển nông
theo mô hình Vinawave; (3) NBD làm thay đổi chế độ chảy vùng cửa sông (theo
không gian, phân bố, cường độ); (4) NBD làm thay đổi biên độ triều, năng lượng
triều, sớm pha triều, thay đổi mốc xói mòn cơ bản, chế độ bùn cát. Chế độ động lực
cửa sông thay đổi dẫn tới sự thay đổi hình thái, địa mạo vùng cửa sông trong tương
lai; (5) Tác động của NBD đến chế độ nước nội đồng khác với trên biển, chân triều
tăng nhanh hơn do địa hình, do mức nước tăng nhanh, lưu lượng sóng (Qs), lưu
lượng chuyển vực (Qc), lưu lượng tràn (Qt) tăng lên dẫn tới ngập nước nhiều hơn;

(6) Bên cạnh những điều bất lợi, báo cáo cũng nêu lên được những lợi thế khi
NBD cần biết lợi dụng để cải tạo đồng bằng.
- Nhiệm vụ NCKH cấp Bộ: “Điều tra, đánh giá tác động, xác định các giải
pháp ứng phó, xây dựng và triển khai các kế hoạch hành động ứng phó với biến đổi
khí hậu trong các lĩnh vực Diêm nghiệp, Thủy lợi” do TS. Nguyễn Tuấn Anh,
Trường Đại học Thủy lợi chủ trì và thực hiện (2010 – 2012) với các mục tiêu: (1)
Xây dựng được phương pháp đánh giá tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) đến
lĩnh vực thủy lợi và diêm nghiệp; (2) Đánh giá được tác động của BĐKH đến lĩnh
vực thuỷ lợi và diêm nghiệp ở nước ta; (3) Đề xuất các giải pháp và kế hoạch hành
động ứng phó với biến đổi khí hậu trong lĩnh vực thủy lợi, diêm nghiệp.
- Nhiệm vụ NCKH cấp Bộ: “Xây dựng và tổ chức đào tạo kiến thức cho cán
bộ trong ngành và cộng đồng về giảm thiểu và thích ứng với biến đổi khí hậu” do
TS. Nguyễn Trung Việt, Trường Đại học Thủy lợi chủ trì và thực hiện (2010 –
2012) với các mục tiêu: (1) Điều tra, đánh giá nhận thức, hiểu biết từ cộng đồng dân
cư đến cán bộ công chức, viên chức, cán bộ quản lý trong các hoạt động của ngành
về giảm thiểu và thích ứng với BĐKH từ đó phân loại các đối tượng cán tổ chức
đào tạo; (2) Xây dựng khung chương trình đào tạo cho cán bộ trong ngành và cộng
đồng về giảm thiểu và thích ứng với BĐKH thuộc các lĩnh vực nông nghiệp, thủy
lợi.
- Đánh giá sơ bộ tác động của nước biển dâng tại khu vực Đồng bằng sông
Hồng, khu vực duyên hải miền trung, đồng bằng sông Cửu Long do Viện Quy
hoạch Thuỷ lợi, Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam và Viện Quy hoạch Thuỷ lợi


11
Miền Nam thực hiện năm 2008 theo yêu cầu của Bộ Nông nghiệp và Phát triển
Nông thôn. Kết quả tính toán được dựa trên 2 kịch bản: nước biển dâng 0,69 cm và
1m. Kết quả cho thấy với cả 2 kịch bản, đồng bằng sông Cửu Long, đồng bằng sông
Hồng và khu vực Duyên hải miền Trung sẽ chịu ảnh hưởng nặng nề từ ngập lụt và
xâm nhập mặn. Giải pháp thích ứng được đề xuất bao gồm xây dựng, kiên cố hoá

các công trình đê sông, đê biển, các công trình ngăn mặn, trồng và phát triển rừng
ngập mặn, chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vv. Tuy nhiên đây mới chỉ là các nghiên
cứu bước đầu và chủ yếu mới tập trung vào tác động của nước biển dâng.
- Nghiên cứu giải pháp xây dựng mới và nâng cấp các công trình kiểm soát
mặn ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nhằm thích ứng với BĐKH, do ThS.
Nguyễn Phú Quỳnh, Viện KHTL Miền Nam thực hiện năm 2009-2011. Mục tiêu
của đề tài là nghiên cứu các giải pháp xây dựng mới công trình thuỷ lợi kiểm soát
mặn mới ở ĐBSCL và đề xuất được các giải pháp nâng cấp công trình thuỷ lợi kiểm
soát mặn hiện có ở ĐBSCL nhằm thích ứng với BĐKH.
- Nghiên cứu đề xuất quy hoạch và giải pháp nâng cấp các hệ thống thuỷ lợi
vùng ven biển ĐB Sông Hồng nhằm thích ứng với BĐKH do TS. Lê Hùng Nam,
Viện Quy hoạch Thuỷ lợi thực hiện nhằm đề xuất được quy hoạch và giải pháp
nâng cấp các hệ thống thuỷ lợi vùng ven biển đồng bằng Sông Hồng nhằm thích
ứng với BĐKH. Trên cơ sở đó, áp dụng trong quy hoạch và thiết kế nâng cấp cho 3
hệ thống thuỷ lợi vùng ven biển ĐB Sông Hồng. Đề tài được thực hiện 3 năm 20092011.
- Dự án “Tác động của BĐKH đến tài nguyên nước ở Việt Nam và các biện
pháp thích ứng” (2008-2009) do Viện KTTVMT thực hiện với sự tài trợ của
DANIDA Đan Mạch. Mục tiêu lâu dài của dự án là tăng cường năng lực của các
ban ngành, tổ chức và của người dân Việt Nam trong việc thích nghi với tác động
của BĐKH đến tài nguyên nước, giảm thiểu đến mức thấp nhất các tác động xấu
cũng như thiệt hại do BĐKH gây ra; khôi phục có hiệu quả các tác động này hoặc
tận dụng các tác động tích cực của BĐKH. Mục tiêu cụ thể của dự án là: (1) Đánh
giá tác động của BĐKH đến tài nguyên nước mặt tại một số lưu vực sông của Việt
Nam; (2) Đề xuất các giải pháp thích ứng với sự thay đổi tài nguyên nước do
BĐKH gây ra.
- Năm 2009, Trung tâm START vùng Đông Nam Á (Đại học Chulalongkorn,
Thái Lan) và Viện Nghiên cứu Biến đổi Khí hậu - Đại học Cần Thơ đã phối hợp
chạy mô hình khí hậu vùng PRECIS với kịch bản A2 và B2, dựa vào chuỗi số liệu
khí hậu giai đoạn 1980-2000 để phỏng đoán giai đoạn 2030-2040. Kết quả mô hình
cho thấy nhiều khu vực của vùng Đồng bằng sông Cửu Long sẽ bị tác động mạnh.

12
- Dự án nghiên cứu: Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và tính dễ tổn
thương cho thành phố Cần Thơ do Viện Nghiên cứu Biến đổi Khí hậu - Đại học
Cần Thơ đang thực hiện. Tham gia dự án, ngoài Viện, còn có Viện Nghiên cứu
Chính sách và Chiến lược Khoa học và Công nghệ (NISTPASS) thuộc Bộ Khoa học
và Công nghệ, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam (SIWRR) và Trung tâm Tư vấn
Khí tượng-Thủy văn-Môi trường (HMECC) và Ủy ban Nhân dân Thành phố Cần
Thơ. Đây là một phần của chương trình được tài trơ bởi Quỹ Rockerfeller (Mỹ).
Chương trình này hỗ trợ nhóm các thành phố ở Châu Á – mạng lưới các thành phố
châu Á (gồm Việt Nam, Thái Lan, Ấn Độ và Indonesia) có khả năng chống chịu với
biến đổi khí hậu (ACCCRN) xây dựng các công cụ và biện pháp thực tế để ứng phó
với biến đổi khí hậu, giảm nghèo và quản lý tốc độ đô thị hóa đang gia tăng.
Ngoài các nghiên cứu nêu trên còn có một số nghiên cứu khác nữa về đánh giá
tác động của BĐKH đến các ngành kinh tế, xã hội nói chung và đến lĩnh vực thủy
lợi nói riêng với quy mô cấp tỉnh.
1.3. Tổng quan trong và ngoài nước về đối tượng nghiên cứu của đề tài
1.3.1. Các nghiên cứu quốc tế về vùng cửa sông
Các vùng cửa sông, vùng ven biển thường là bộ phận quan trọng của các lưu
vực và là bộ phận nhạy cảm của việc quản lý nguồn nước do cuối nguồn, không ổn
định cả về lượng và chất, dễ bị tác động bởi các hoạt động sử dụng và khai thác
thượng nguồn. Hơn nữa việc khai thác, sử dụng nguồn nước thường đa dạng hơn
phía thượng nguồn. Các nghiên cứu tại khu vực này do vậy cũng rất đa dạng và
thường tập trung vào các lĩnh vực sau đây:
- Nghiên cứu phát triển nguồn nước. Đây là nghiên cứu quan trọng nhằm tăng
lượng nước hữu ích, tạo nguồn để đáp ứng nhu cầu dùng nước. Thuộc loại này là
các nghiên cứu về thủy văn, dòng chảy như vấn đề lũ, hạn, nghiên cứu tăng khả
năng tích nước nhờ thay đổi mặt đệm. Các nghiên cứu này hiện rất được quan tâm ở
Mỹ, Nhật, Tây Ban Nha vv. Các nghiên cứu về xây dựng hồ chứa, đập dâng, các

nghiên cứu về tích nước cục bộ vùng đồng bằng, các khu bảo tồn thiên nhiên, các
nghiên cứu về bổ cập nhân tạo nước ngầm.
- Nghiên cứu xâm nhập mặn và kiểm soát mặn: (1) Về nghiên cứu xâm nhập
mặn vùng cửa sông và vùng ven biển đã thu hút được nhiều sự quan tâm trong đó
đáng chú ý là các nghiên cứu quốc tế về sự xâm nhập mặn vùng cửa sông Cửu
Long, cửa sông Hồng, cửa sông Hương vv,… . (2) Việc dùng nguồn nước ngọt để
kiểm soát mặn (tạo ra độ mặn thích hợp) phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, cấp
nước dân sinh và nuôi trồng thủy sản đã được nghiên cứu nhiều ở Mỹ, kiểm soát
mặn và duy trì hệ sinh thái đa dạng như ở Tây Ban Nha, Hà Lan.


13
- Nghiên cứu duy trì dòng chảy môi trường sinh thái: Vấn đề dòng chảy môi
trường sinh thái đang đặt ra ngày một cấp bách đối với vùng cửa sông, vùng ven
biển. Kinh nghiệm của Úc của Tây Ban Nha cho thấy việc khai thác quá mức dòng
chính sông Murray-Darling, và các sông vùng ven biển Địa Trung Hải đã làm suy
thoái hệ sinh thái vùng hạ lưu, nay đang được sửa chữa bằng việc gia tăng dòng
chảy chính nhằm phục hồi lại hệ sinh thái vốn có ban đầu của các cửa sông này.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các hoạt động sản xuất nông nghiệp và nuôi
trồng thủy sản đến tính bền vững về hệ sinh thái vùng ven biển: Đáng chú ý là các
nghiên cứu của trường đại học New Castle (Anh) phối hợp với một số cơ quan
nghiên cứu của Việt Nam về quản lý nước và các mô hình canh tác bền vững vùng
ven biển Bạc Liêu. Các nghiên cứu của các nhà khoa học Nga, Mỹ, Tây Ban Nha về
tính bên vững của hệ sinh thái vùng cửa sông Dnhep, Ecuado, Địa Trung Hải khi
sử dụng bãi bồi, rừng ngập mặn để nuôi thủy sản. Các nghiên cứu này đã chỉ ra tính
không bền vững của loại hình khai thác này.
1.3.2. Các nghiên cứu trong nước
Tuy đất có vấn đề vùng ven biển Bắc Bộ đóng vai trò rất quan trọng trong sự
phát triển chung của vùng. Với hơn 175 000 ha chiếm xấp xỉ 29,4% tổng diện tích
tự nhiên toàn vùng. Số diện tích này hiện đang được khai thác ở mức độ khác nhau

với hiệu quả thấp và không ổn định. Nhưng các nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả
sử dụng vùng đất này còn chưa được chú ý đúng mức ngang tầm với thực tế vốn có
của nó đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu – nước biển dâng. Dưới đây là một
số nghiên cứu chính trong nước ít nhiều liên quan đến vấn đề này.
1) Các nghiên cứu của nhóm chuyên gia của Ngân hàng phát triển châu Á
Liên quan đến lĩnh vực này phải kể đến các nghiên cứu của nhóm chuyên gia
của Ngân hàng phát triển châu Á do ADB tài trợ về quy hoạch sử dụng nguồn nước
lưu vực Sông Hồng (Red River Master Plan). Nghiên cứu này đã chia ra các thành
phần gồm:
- Nghiên cứu cân bằng nước lưu vực sông Hồng (bao gồm cả vùng ven biển);
- Nghiên cứu về quá trình xâm nhập mặn và ảnh hưởng của nó đến sản xuất nông
nghiệp trong vùng;
- Nghiên cứu thoát lũ và công trình chống lũ cho đồng bằng sông Hồng.
2) Đề tài NCKH độc lập cấp Nhà nước: "Nghiên cứu cơ sở khoa học thực tiễn điều
hành cấp nước mùa cạn đồng bằng Sông Hồng" do Trường đại học Thủy lợi chủ trì
đã đạt được các kết quả:
- Xây dựng hệ thống các phương án điều hành 4 hồ chứa và các công trình cấp nước
chủ yếu ở hạ du đồng bằng sông Hồng của các giai đoạn cấp nước mùa kiệt theo mô


14
hình của các năm 2004, 2005, và năm có tần suất dòng chảy đến P=85%;
- Đưa ra được các phương án điều tiết hồ chứa và điều hành các công trình lấy nước
chính ở hạ du đồng bằng sông Hồng theo mô hình nước đến của các năm 2004,
2005, và năm có tần suất dòng chảy đến P=85%
- Xây dựng phương án phối hợp điều tiết cấp nước các hồ chứa Hòa Bình, Thác Bà,
Sơn la, Tuyên Quang và các nút công trình cấp nước chính ở hạ du sông Hồng thời
kỳ mùa kiệt theo mô hình nước đến của các năm 2004, 2005, và năm có tần suất
dòng chảy đến P=85%.
- Xây dựng biểu đồ điều phối hồ chứa phục vụ điều hành hệ thống.

- Xây dựng các mô hình tính toán điều tiết hệ thống hồ chứa cấp nước, phát điện
phục vụ công tác điều hành.
3) Đề tài NCKH cấp Nhà nước: “Nghiên cứu giải pháp thủy lợi cải tạo, phục hồi
và bảo vệ vùng đất có vấn đề phục vụ phát triển kinh tế xã hội dải ven biển đồng
bằng Bắc bộ” do PGS.TS. Trần Viết Ổn, Trường Đại học Thủy lợi chủ trì và thực
hiện (2008 – 2011). Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là đề xuất các giải pháp thủy lợi
thích hợp để cải tạo, phục hồi và bảo vệ vùng đất có vấn đề (đất mặn, phèn, đất cát,
đất thoái hoá, đất lầy thụt, đất ô nhiễm do các hoạt động sản xuất của con người).
4) “Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam” do Bộ Tài nguyên và
môi trường thực hiện đã đưa ra những thông tin cơ bản về xu thế biến đổi khí hậu,
nước biển dâng của Việt Nam trong tương lai tương ứng với các kịch bản khác nhau
về phát triển kinh tế - xã hội toàn cầu dẫn đến các tốc độ phát thải khí nhà kính
khác nhau. Các kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng sẽ là định hướng ban
đầu để các Bộ, ngành, địa phương đánh giá các tác động có thể có của biến đổi
khí hậu đối với các lĩnh vực kinh tế - xã hội, xây dựng và triển khai kế hoạch
hành động nhằm thích ứng và giảm thiểu tác động tiềm tàng của biến đổi khí
hậu trong tương lai.
1.4. Kết luận
Vấn đề biến đổi khí hậu – nước biển dâng đang là thách thức lớn của Việt
Nam. Trong đó các vùng cửa sông ven biển chính là vùng dễ bị tổn thương nhất.
Các nghiên cứu nêu trên ít nhiều đã đề cập đến vấn đề nghiên cứu của đề tài.
Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu cụ thể nào về diễn biến xâm nhập mặn và đề xuất
giải pháp giảm thiểu cho dải ven biển đồng bằng bắc bộ dưới tác động của biến đổi
khí hậu - nước biển dâng.
Về tổng thể các kết quả nghiên cứu đã đề cập ở trên sẽ là nguồn tài liệu rất có
giá trị về phương pháp luận, luận cứ khoa học và là tài liệu tham khảo tốt cho đề tài.


15
CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÙNG NGHIÊN CỨU

2.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu
2.1.1. Vị trí địa lý
Dải ven biển đồng bằng Bắc Bộ thuộc địa giới hành chính của 13 huyện, thị
xã thuộc 5 tỉnh là: huyện Yên Hưng (Quảng Ninh); Hải An, Đồ Sơn, Kiến Thụy,
Thuỷ Nguyên, Tiên Lãng và Vĩnh Bảo (Hải Phòng), Thái Thuỵ, Tiền Hải (Thái
Bình ), Hải Hậu, Giao Thủy, Nghĩa Hưng (Nam Định) và Kim Sơn (Ninh Bình).
Toàn khu vực có dân số 3.120.000 người. Diện tích tự nhiên của toàn khu
vực có 597.312 ha và hoàn toàn nằm trong châu thổ sông Hồng - Thái Bình.
Toạ độ địa lý:
Vĩ độ cực Bắc: 20030’28,8” (xã Mỹ Hà, huyện Mỹ Lộc)
Vĩ độ cực Nam: 19057’7,2” (xã Nam Điền, huyện Nghĩa Hưng)
Kinh độ cực Tây: 105055’19” (xã Yên Thọ, huyện Ý Yên)
Kinh độ cực Đông: 106033’25”(Cồn Lu, xã Giao An,, huyện Giao Thủy)
Phía Tây Bắc giáp tỉnh Hà Nam, Đông Bắc giáp tỉnh Thái Bình, Tây Nam
giáp tỉnh Ninh Bình và Phía Đông Nam giáp Biển Đông. Với bờ biển dài gần
300km gắn liền với các hệ thống cảng biển và các cơ sở công nghiệp, dịch vụ quan
trọng. Vị trí địa lý thuận lợi cho phát triển kinh tế xã hội, phát triển kinh tế nông,
lâm, ngư nghiệp và chuyển đổi cơ cấu kinh tế trong vùng.
2.1.2. Đặc điểm địa hình
Địa hình lưu vực thấp dần theo hướng tây bắc-đông nam, địa hình đồi núi
chiếm phần lớn lưu vực với độ cao trung bình 1090m. Phần phía tây của lưu vực
nằm trong lãnh thổ nước ta được giới hạn bởi khối núi ở biên giới Việt-Lào với
những đỉnh núi cao trên 1800m như Pu-đen-đinh (1886 m), Pu-sam-sao (1987m), về
phía bắc có dãy núi Pu-si-lung (3076 m) nằm ở biên giới Việt-Trung, phía đông
được giới hạn bởi cánh cung Ngân Sơn - Yên Lạc với những núi cao trên 1500m
như đỉnh Phia Bioc cao 1576m. Trung và thượng lưu của hệ thống sông là những
khối núi và cao nguyên. Đáng kể nhất là dãy Hoàng Liên Sơn kéo dài 180km từ
biên giới Việt-Trung đến Vạn Yên với đỉnh Phan-xi-păng cao 3143 m, Pu Luông
2985 m. Đó cũng là đường phân nước giữa sông Đà và sông Thao. Dãy núi Con Voi
chạy gần song song với sông Thao, là đường phân nước giữa sông Thao với sông

Lô. Các cao nguyên đá vôi có thể kể đến là các cao nguyên: Ta Phìn, Sín Chải, Sơn
La, Mộc Châu trong lưu vực sông Đà, các cao nguyên Bắc Hà, Quản Bạ, Đồng Văn
trong lưu vực sông Lô. Xen kẽ những cao nguyên, đồi núi là những thung lũng, bồn
địa bằng phẳng như các bồn địa Nghĩa Lộ, Quang Huy. Vùng trung du được đặc


16
trưng bởi địa hình đồi dạng bát úp với độ cao dưới 50-100 m. Hạ lưu sông Hồng kết
hợp với hạ lưu sông Thái Bình đã tạo thành đồng bằng sông Hồng-sông Thái Bình.
Như vậy, đồng bằng sông Hồng-Thái Bình (đồng bằng châu thổ Bắc Bộ) do phù sa
của 2 hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình bồi đắp, địa hình bằng phẳng, hơi
nghiêng ra biển theo hướng tây bắc - đông nam, trừ một số đồi có độ cao thường
dưới 10 m. Dọc theo các triền sông có đê bao bọc, nên đồng bằng bị chia cắt thành
những vùng trũng. ở gần bờ biển có các cồn cát và bãi phù sa.
Vùng đồng bằng sông Hồng có cao trình mặt đất từ 0,4 ÷ 9m. Với 58,4%
diện tích đồng bằng sông Hồng ở mức thấp hơn 2m, ở cao trình này hoàn toàn bị
ảnh hưởng thuỷ triều nếu không có hệ thống đê biển và đê vùng cửa sông. Hơn 72%
diện tích đồng bằng ở cao trình thấp hơn 3m. ở cao trình này hoàn toàn bị ảnh
hưởng nước biển nếu xảy ra lũ kết hợp với hiện tượng triều cường. Bốn tỉnh Hải
Phòng, Thái Bình, Nam Hà và Ninh Bình có trên 80% diện tích đất đai có cao trình
thấp hơn 2m.
Dọc theo các sông vùng đồng bằng sông Hồng đều có đê bảo vệ từ nhiều
năm nay. Vì vậy do tác dụng bồi lắng của phù sa sông Hồng, cao trình vùng mặt đất
bãi sông ngoài đê thường cao hơn cao trình mặt đất trong dòng chính từ 3 ÷ 5m.
Khi mực nước dọc các triền sông mới ở mức báo động I, tức mực nước lũ
gần như năm nào cũng xảy ra (85 ÷ 90%) thì hầu như hoàn toàn vùng đồng bằng
nằm dưới mực nước sông trừ các làng mạc đã được tôn tạo hoặc những vùng ngoài
đê được phù sa bồi đắp hàng năm. Gặp những lũ lớn xảy ra tràn hoặc vỡ đê thì khó
tránh khỏi tổn thất lớn về người và của.

Hình 2.1. Bản đồ địa hình, sông suối hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình


17
2.1.3. Mạng lưới sông ngòi
Như đã nêu hệ thống sông Hồng là hệ thống sông lớn thứ hai ở nước ta, chỉ
sau hệ thống sông Mê Kông. Nhưng nếu xét về phần diện tích lưu vực cũng như
lượng dòng chảy được sinh ra trong lãnh thổ nước ta thì nó được xếp hàng đầu.
Sông Hồng được hình thành từ 3 sông nhánh lớn là sông Đà, sông Lô và
sông Thao. Sông Thái Bình cũng được hình thành từ 3 nhánh sông lớn là sông Cầu,
sông Thương và sông Lục Nam. Hai hệ thống sông được nối thông với nhau bằng
sông Đuống và sông Luộc tạo thành lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình bảng 1,
hình 1.
Lưu vực Sông Thái Bình thuộc lãnh Việt Nam về phía bắc của Hà Nội, chảy
về phía đông nam và cuối cùng đổ ra Biển Đông. Ở phía nam Hà Nội, sông Đuống
tách từ sông Hồng và nhập vào sông Thái Bình chảy về phía đông. Cảng Hải Phòng
nổi tiếng nằm ở phía bắc cửa sông Thái Bình. Hệ thống sông Thái Bình nằm ở khu
vực đông bắc Bắc Bộ, phía tây và phía bắc giáp lưu vực sông Hồng, phía đông giáp
hệ thống sông Kỳ Cùng - Bằng Giang, phía đông nam giáp lưu vực các sông nhỏ ở
Quảng Ninh và phía nam giáp vịnh Bắc Bộ. Phần phía tây và tây bắc là vùng núi
cao thuộc cánh cung sông Gâm, Ngân Sơn - Yên Lạc quy tụ về dãy núi Tam Đảo
với đỉnh Pia-Bioc cao 1576 m, dãy núi Tam Đảo ở phía tây nam với đỉnh cao
1592m; phần phía bắc và đông bắc là vùng núi thuộc cánh cung Bắc Sơn với một số
đỉnh núi cao trên 1000 m như đỉnh Cốc Xe 1131 m, Khao Kiên 1107 m, phía đông
nam giáp với tỉnh Quảng Ninh là dãy núi Yên Tử cao 1068 m. Vùng đồi núi thấp
phân bố ở trung lưu sông Cầu, sông Thương và sông Lục Nam với độ cao dưới 100200 m. Vùng đồng bằng nằm ở hạ lưu các sông, địa hình bằng phẳng và thấp. Nhìn
chung, địa hình ở lưu vực sông Cầu thấp dần từ bắc xuống nam, còn ở 2 lưu vực
sông Thương và sông Lục Nam thì thấp dần theo hướng đông bắc - tây nam. Độ cao
trung bình lưu vực của sông Cầu, sông Thương xấp xỉ nhau (190 m) còn ở sông Lục
Nam thì cao hơn (207m).

Bảng 2.1. Đặc trưng hình thái một số sông chính trong hệ thống sông Hồng - sông
Thái Bình
Hệ thống
sông

Tên các sông
chính

Sông Đà
Sông Thao
Sông Lô
Hệ thống Tổng thượng du
sông Hồng Sông Hồng
Sông Đáy
Sông Đào Nam
Định

Diện tích lưu vực (km2)
Trong Nước
Toàn bộ
nước
ngoài
52500 26800 25700
51800 12000 39800
39000 22000 17000
143300

60800

5800

5800

82500

Chiều dài (km)
Toàn Trong Nước Ghi chú
bộ
nước ngoài
980
540
440
910
450
Kể từ
Việt Trì
241
31.5


18
Hệ thống
sông

Tên các sông
chính

Sông Ninh Cơ
Sông Đuống
Sông Luộc

Sông Trà Lý
Sông Cầu
Sông Thương
Hệ thống Sông Lục Nam
sông Thái Tổng thượng du
Bình
Sông Văn úc
Sông Kinh Thầy
Sông Kinh Môn

Toàn hệ
thống

Diện tích lưu vực (km2)
Trong Nước
Toàn bộ
nước
ngoài

6030
3650
3050
12700

6030
3650
3150

Chiều dài (km)
Toàn Trong Nước Ghi chú

bộ
nước ngoài
51.8
67.0
72.4
64.0
385
385
157
157
175
175
71.0
97.0
42.5

Sông Hồng

143300

60800

Sông Thái Bình

12700

12700

Sông Đáy và đồng
13000

bằng

13000

Tổng toàn lưu vực 169000

86500

82500

82500

Tính đến
Việt Trì
Tính đến
Phả Lại
Toàn bộ
lưu vực
Sông
Đáy và
đ.b Bắc
bộ

Vùng nghiên cứu nằm hoàn toàn trong vùng châu thổ Bắc Bộ và bị chi phối
bởi hệ thống sông Hồng - Thái Bình và chế độ triều của Vịnh Bắc Bộ. Do vậy, khu
vực này vừa chịu ảnh hưởng của nước sông do sông ngòi thuợng lưu chuyển qua
vừa chịu tác động trực tiếp chế độ triều của Vịnh Bắc Bộ. Có thể nói khu vực
nghiên cứu nằm trong khu vực rất nhạy cảm về chế độ thuỷ văn sông và biển nên
diễn biến tài nguyên nước rất phức tạp.
Các sông chuyển qua vùng nghiên cứu: Gồm 8 sông lớn là các sông chảy qua

vùng nghiên cứu thuộc hệ thống sông Hồng - Thái Bình, cụ thể:
1, Sông Hồng:
Hệ thống sông Hồng là hệ thống sông lớn thứ 2 ở nước ta (diện tích 155.000
km2), chỉ sau hệ thống sông Mê Kông. Dòng chính sông Hồng (sông Thao) bắt
nguồn từ vùng núi tỉnh Vân Nam Trung Quốc, chảy vào nước ta ở vùng biên giới
thuộc tỉnh Lào Cai, chảy qua Thủ đô Hà Nội rồi đổ ra biển tại Ba Lạt. Đoạn sông
chảy qua Nam Định dài 75km (bắt đầu từ thượng lưu cống Hữu Bị 10 km) tạo nên
ranh giới giữa tỉnh Nam Định và Thái Bình.
2, Sông Đào
Sông Đào là một phân lưu phía hữu của sông Hồng tại Phù Long phía Bắc
thành phố Nam Định và đổ vào sông Đáy tại Độc Bộ. Sông hoàn toàn nằm trong


19
tỉnh Nam Định với diện tích lưu vực185 km2. Chiều dài sông 33,5 km và chiều
rộng trung bình là 330m. Đây là con sông được đào vào khoảng cuối đời Trần. Vào
thời kỳ đầu, sông vừa hẹp lại nông, có thể bắc cầu bằng đá để qua lại. Hiện nay
sông rộng và sâu. Độ sâu trung bình 10,0 m, có nơi sâu tới 15,0 m. Mỗi năm sông
Đào chuyển qua sông Đáy khoảng 20 tỷ m3 nước, mùa cạn chuyển vào hạ lưu sông
Đáy một lưu lượng nước trung bình 250 - 300 m3s, sang mùa lũ lên tới khoảng
6700 m3s (tháng 8/1971).
3, Sông Đáy
Sông Đáy trước khi xây dựng Đập Đáy (1937) là một phân lưu tự nhiên của
sông Hồng, bắt nguồn từ cửa Hát Môn, huyện Đan Phượng, tỉnh Hà Tây. Diện tích
lưu vực sông Đáy là 5800 km2.. Hiện nay sông Đáy trở thành con sông độc lập có
nhiệm vụ cấp và tiêu nước cho các tỉnh Hà Tây, TP. Hà Nội, Hà Nam, Nam Định,
Ninh Bình và làm nhiệm vụ phân lũ sông Hồng khi tình huống khẩn cấp (mực nước
sông Hồng tại Hà Nội đến 13,4 m và còn tiếp tục lên). Sông chảy theo nhiều hướng,
đoạn đầu theo hướng Bắc - Nam sau chuyển hướng Tây Bắc - Đông Nam qua vùng
đồng bằng thuộc các tỉnh: Hà Tây, Hoà Bình, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình và đổ

ra biển tại cửa Đáy. Sông có chiều dài 240 km (đoạn qua Nam Định khoảng 82 km),
chảy với hệ số uốn khúc lớn có đê bao hầu như suốt chiều dài sông từ đập Đáy đến
biển.
4, Sông Ninh Cơ
Là một phân lưu lớn phía hữu ở hạ lưu sông Hồng, nhận nước sông Hồng từ
cửa Mom Rô và đổ vào biển Đông ở cửa Lạch thuộc hai huyện Hải Hậu và Nghĩa
Hưng của tỉnh Nam Định. Chiều dài sông khoảng 45 km. Sông chịu ảnh hưởng triều
khá rõ rệt ngay cả trong mùa lũ. Về mùa kiệt sông Ninh Cơ là nguồn nước tưới
chính của khu vực huyện Xuân Trường và bắc huyện Giao Thuỷ. Đoạn sông thượng
lưu hiện đang có xu thế bồi, mạnh mẽ nhất là khu vực hạ lưu cửa Mom Rô nên đang
gây ra điều kiện bất lợi cho việc cấp nước tự chảy cho lưu vực sông Sò qua hệ thống
cống cấp nước của Công ty Thuỷ nông Xuân Thuỷ.
5, Sông Trà Lý Bắt nguồn từ Hưng Hà - Thái Bình đổ ra biển tại cửa Trà Lý, sông
dài 64 km.
6, Sông Hóa nối giữa sông Thái Bình và sông Luộc
7, Dòng chính sông Thái Bình Được tính từ ngã ba Chí Linh ra đến cửa biển sông
dài 90km, sông rộng trung bình 350 ÷ 450m ít dốc bị bồi lắng nhiêu. Lòng sông so
với trước kia bị thu hẹp nhỏ như đoạn Ngọc Điểm đến Quý Cao. Riêng đoạn Quý
Cao nay đã bị lấp chỉ còn một lạch nhỏ.


20
8, Sông Văn Úc và nhánh của sông Lạch Tray chúng chảy gần như song song với
nhau và chảy ra biển tại 3 cửa Thái Bình, Văn Úc và Lạch Tray. Hiện nay dòng
chính sông Thái Bình đã bị đứt đoạn tại Quý Cao (đoạn sông nối giữa sông Luộc
với sông Văn Úc) làm cho đoạn sông Thái Bình từ Quý Cao đến sông Mía và sông
Luộc ra biển đang bị bồi lắng.
2.2. Đặc trưng khí hậu và nguồn nước
2.2.1. Đặc trưng khí hậu
1) Chế độ bức xạ

Do ở vùng khí hậu nhiệt đới, nên lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình hàng
năm nhận được nguồn năng lượng bức xạ 100 ÷ 200 Kcal/cm2/tháng, trung bình là
60 ÷ 80 Kcal/cm2/tháng. Nhỏ nhất là tháng I và II có t
ổng lư
Kcal/cm2/tháng, lớn nhất là vào tháng VII, thời kỳ lên cao nhất trên Vĩ độ Bắc
lượng bức xạ tổng cộng tới 12 ÷ 16 Kcal/cm2/tháng. Các tháng mùa hạ cán cân bức
xạ tăng tương đối đồng đều trên toàn lưu vực nên mức độ chênh lệch ít hơn các
tháng mùa đông.
2) Chế độ nhiệt
Lưu vực sông Hồng và sông Thái Bình nằm giữa ranh giới của vùng nhiệt
đới nội chí tuyến (phần Việt Nam và một phần lưu vực thuộc Trung Quốc) và vùng
cận chí tuyến (phần còn lại trên lãnh thổ Trung Quốc). Nó vừa chịu ảnh hưởng của
gió mùa cực đới Châu á đồng thời do nằm sát bên bờ Thái Bình Dương nên lại chịu
ảnh hưởng thường xuyên mãnh liệt của khí hậu biển cả trong mùa hè và mùa đông,
có khí hậu ôn hoà hơn về mùa hạ so với các vùng nhiệt đới trong lục địa, nhưng lại
có mùa đông lạnh hơn. Vì thế lưu vực sông Hồng có nền nhiệt thấp hơn các vùng
nhiệt đới khác của hành tinh song độ ẩm lại phong phú. So với toàn quốc lưu vực có
nền nhiệt độ bình quân hàng năm thấp hơn.
Do chịu ảnh hưởng nhiều của gió mùa Đông Bắc trong mùa đông và gió mùa
Tây Nam trong mùa hạ nên thời gian ấm nóng trong phần lớn lưu vực kéo dài từ 8 ÷
9 tháng (tháng III ÷ IX, có nhiệt độ trung bình tháng trên 200C, tháng V ÷ IX có
nhiệt độ cao hơn 250C). Nhiệt độ thấp ở hầu khắp trong lưu vực vào tháng XII ÷ II
(thấp nhất thường vào tháng I và đầu tháng II, trên vùng núi cao vào những ngày giá
rét thường có tuyết rơi và nước đóng băng trên bề mặt nhưng cũng chỉ xảy ra trong
ngày.
Một điều cần lưu ý là vào đầu mùa hè (tháng V ÷ VI) gió mùa Tây Nam phát
triển mạnh, áp thấp ấn - Miên di chuyển từ Tây sang Đông gây gió Tây mang thời
tiết khô nóng ảnh hưởng nhiều nên trên bề mặt lưu vực lưu vực sông Đà và có khi