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

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

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

Hà Nội, Năm 2018


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

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

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

Hà Nội - Năm 2018

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG HÀ
NỘI

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

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

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

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


LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Trịnh Thế Thành

Mã số học viên: 1698010059

Lớp: CH2B.T
Chun ngành: Thủy văn

Mã số: 60440224

Khóa học: CH2(2016-2018)
Tơi xin cam đoan quyển luận văn được chính tơi thực hiện dưới sự hướng
dẫn của PGS. TS. Hoàng Ngọc Quang với đề tài nghiên cứu trong luận văn:
“Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu sơng Mã trong

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

Trịnh Thế Thành


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

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

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

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

Khóa: 2B

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

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


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

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


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Hiện tượng xâm nhập mặn từ biển vào lịng sơng vùng cửa sơng................7
Hình 1.2. Bản đồ lưu vực sơng Mã............................................................................ 18
Hình 1.3: Bản đồ mạng lưới sơng và mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực
sơng Mã...................................................................................................................... 26
Hình 2.1 Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott................................................... 33
Hình 2.2 Sơ đồ sai phân 6 điểm ẩn Abbott trong mặt phẳng x~t................................33
Hình 2.3: Sơ đồ khối tính tốn thuỷ lực MIKE11....................................................... 38
Hình 2.4 Sơ đồ tính tốn thủy lực sơng Mã................................................................ 39
Hình 2.5. Sơ đồ q trình hiệu chỉnh bộ thơng số mơ hình........................................42
Hình 2.7. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Giàng trên sơng Mã năm 2011

44

Hình 2.8. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường năm
2010.................................................................................................................................... 44
Hình 2.9. Kết quả hiệu chỉnh mực nước trạm Cự Đà trên sơng Lạch Trường năm
2011.................................................................................................................................... 45
Hình 2.10. Kết quả hiệu chỉnh mực nước trạm Phà Thắm trên sông Lèn năm 2010 .
45 Hình 2.11 Kết quả hiệu chỉnh mực nước trạm Phà Thắm trên sông Lèn năm 2011
.. 46 Hình 2.12. Kết quả kiểm định mực nước trạm Giàng trên sơng Mã năm 2012
47
Hình 2.13. Kết quả kiểm định mực nước trạm Cự Đà trên sông Lạch Trường năm
2012.................................................................................................................................... 47
Hình 2.14. Kết quả kiểm định mực nước trạm Phà Thắm trên sông Lèn năm 2012 ..
48 Bảng 2.2 Kết quả kiểm định hệ số Nash tại các trạm kiểm tra..............................48

Hình 2.15.Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính tốn và thực đo tại trạm Giàng................50
trên sơng Mã............................................................................................................... 50
Hình 2.16. Kết quả hiệu chỉnh độ mặn tính tốn và thực đo tại trạm Cự Đà trên sông
Lạch Trường............................................................................................................... 51


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


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Sơng Mã là một trong chín hệ thống sơng lớn của Việt Nam và là sông lớn
nhất ở vùng Bắc Trung Bộ, trải rộng trên lãnh thổ huyện Sầm Nưa của Cộng hòa
dân chủ Nhân dân Lào và 5 tỉnh ở Việt Nam là: Điện Biên, Sơn La, Hịa Bình,
Thanh Hóa, Nghệ An. Tổng diện tích lưu vực sơng là 28.490km2. Sơng Mã gồm
nhiều nhánh sơng nhập lưu vào điển hình như: sơng Chu, sơng Âm, sơng Cầu Chày,
sơng Bưởi,...và có 2 phân lưu chính là sơng Lèn và sơng Lạch Trường.

Vùng hạ lưu sơng Mã nằm hồn tồn trên địa phận tỉnh Thanh Hóa được
hình thành nhờ nguồn nước và lượng phù sa bồi đắp hàng năm từ hệ thống sông
Mã. Trải qua nhiều thời kì phát triển, cho đến nay vùng đã trở thành trung tâm kinh
tế - xã hội của tỉnh Thanh Hóa. Tổng diện tích tự nhiên tồn vùng là 267.000 ha với
số dân khoảng 3.697.227 người (2007). Đây là khu vực tập trung phát triển sản xuất
nông nghiệp, cơng nghiệp, du lịch và trung tâm văn hóa của tỉnh Thanh Hóa.
Hiện nay đổi khí hậu (BĐKH) là một trong những thách thức lớn nhất đối
với nhân loại trong thế kỷ 21. Thiên tai và các hiện tượng thời tiết cực đoan khác
đang gia tăng ở hầu hết các nơi trên thế giới. Nhiệt độ và mực nước biển trung bình
tồn cầu tiếp tục tăng và đang là mối lo ngại của các quốc gia trên thế giới.
Trong 50 năm qua, tại Việt Nam, nhiệt độ trung bình tăng khoảng 0,7oC và
mực nước biển đã dâng khoảng 20cm. Cũng theo dự báo của Viện Khoa học Khí
tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu thuộc Bộ Tài Ngun Mơi Trường, đến năm
2100, mực nước biển sẽ tăng lên tới 1m, nhiệt độ tăng khoảng 3°C. Việt Nam với
đường bờ biển dài hơn 3200 km cũng đang được đánh giá là một trong số những
quốc gia bị tác động mạnh mẽ nhất của biến đổi khí hậu. Bên cạnh các loại hình
thiên tai mạnh mẽ gây ra nhiều thiệt hại nặng nề cho nước ta như lũ lụt, bão, hạn
hán... thì xâm nhập mặn cũng đang nổi lên như 1 vấn đề cấp bách cần phải được
giải quyết đối với các quản lý, các nhà nghiên cứu và chính quyền của nước ta.

1


Ranh giới xâm nhập mặn đang có xu hướng ngày một tiến sâu hơn vào đất liền gây
ảnh hưởng rất lớn cho đời sống và hoạt động sản xuất của người dân.
Xâm nhập mặn là một quá trình tự nhiên nên nếu nắm được ngun nhân,
diễn biến của nó thì chúng ta hồn tồn có thể đánh giá, dự báo được quá trình này
phục vụ cho việc lấy nước tuới theo mùa vụ cây trồng và trong thời đoạn dài có thể
bố trí thời vụ gieo trồng hợp lý để hạn chế tối đa tác động của xâm nhập mặn. Đồng
thời, mặn cũng là một điều kiện thuận lợi cho các khu nuôi trồng thuỷ sản, hệ sinh

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


4. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện được mục tiêu và nội dung nghiên cứu đề ra luận văn sử dụng
các phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau đây:
- Phương pháp kế thừa: Kế thừa kết quả nghiên cứu thông qua các nhiệm vụ,
cơng trình nghiên cứu khoa học đã thực hiện và cơng bố có trên thế giới và trong
nước có liên quan đến hướng nghiên cứu của đề tài.

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


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

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


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

1.1. Các vấn đề nghiên cứu về diễn biến xâm nhập mặn vùng cửa sông
1.1.1. Tổng quan chung về xâm nhập mặn
a. Khái niệm về xâm nhập mặn
Nước ngọt là nguồn tài nguyên khan hiếm. Theo Tổ chức Khí tượng Thế
giới, chỉ có 2,5% tổng lượng nước trên trái đất là nước ngọt, phần còn lại là nước
mặn. Nguồn nước ngọt lớn nhất nằm dưới lòng đất và một phần nước mặt nằm rải
rác ở nhiều khu vực trên thế giới. Nước ngầm được sử dụng rộng rãi để bổ sung cho
nguồn nước mặt nhằm đáp ứng nhu cầu nước ngày càng tăng. Tuy nhiên, một trong
số những vấn đề đối với hệ thống nước ngầm ở những vùng ven biển chính là xâm
nhập mặn. Xâm nhập mặn là quá trình thay thế nước ngọt trong các tầng chứa nước
ở ven biển bằng nước mặn do sự dịch chuyển của khối nước mặn vào tầng nước
ngọt. Xâm nhập mặn làm giảm nguồn nước ngọt dưới lòng đất ở các tầng chứa
nước ven biển do cả 2 quá trình tự nhiên và con người gây ra.
Theo Trung tâm phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai (DMC), Bộ Nông nghiệp
và Phát triển nông thôn: Xâm nhập mặn là hiện tượng nước mặn với nồng độ mặn
bằng 4‰ xâm nhập sâu vào nội đồng khi xảy ra triều cường, nước biển dâng hoặc

cạn kiệt nguồn nước ngọt.
Xâm nhập mặn là vấn đề nghiêm trọng đối với nhiều chính quyền địa
phương, vấn đề này đã được nỗ lực giải quyết trong bối cảnh đang diễn ra biến đổi
khí hậu như nước biển dâng, tăng nhiệt độ, khai thác nước ngầm quá mức để đáp
ứng nhu cầu nước cho phát triển, những nguyên nhân này đang làm tăng nguy cơ
xâm nhập mặn.


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

Tác động của con người

Hinh thức/ Hoạt động cụ thể

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

2

Thay đổi sử dụng đất

- Chặt phá rừng, mất rừng
- Đơ thị hóa , cơng nghiệp hóa

3

Các hoạt động khác

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

4

Quản lý và vận hành

- Quản lý vận hành các hồ chứa

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

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


c. Tình hình xâm nhập mặn tại Việt Nam
Việt Nam có trên 3200 km bờ biển, tập trung hàng triệu người sinh sống và
khai thác các nguồn lợi từ biển. Xâm nhập mặn diễn ra tại hầu hết các địa phương
ven biển, gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động sản xuất và sinh hoạt của người dân,
đặc biệt tại những vùng cửa sông đổ ra biển. Hai đồng bằng rộng lớn nhất của Việt
Nam là Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là
những nơi chịu ảnh hưởng lớn nhất của hiện tượng này. Do đó, luận văn sẽ trích dẫn

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


1.1.3. Các nghiên cứu về xâm nhập mặn trong và ngoài nước:
1.1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn ngoài nước:
Xâm nhập mặn - yếu tố quan trọng trong quản lý chất lượng nước vùng cửa
sông và ven biển là một quá trình phức tạp liên quan đến thủy động lực học và vận
chuyển chất trong sông. Trên thực tế, sự tương tác giữa nước ngọt và nước biển
diễn ra dưới sự tác động của lưu lượng dòng chảy trong sơng, thủy triều, gió; các
nhân tố này ảnh hưởng đến khả năng xáo trộn pha lỗng của nước sơng với nước
biển. Rõ ràng ba yếu tố kể trên và yếu tố địa hình của từng khu vực cửa sơng dao

dộng theo từng địa điểm khác nhau, do đó sự xâm nhập mặn tại các lưu vực sông
cũng mang nhiều tính chất đặc trưng khác nhau.
Mơ hình hóa chất lượng nước nói chung và mơ phỏng các q trình xâm
nhập mặn nói riêng đã được quan tâm với nhiều nghiên cứu đã được công bố. Các
nghiên cứu sử dụng các mơ hình hộp đen như mạng trí tuệ thần kinh nhân tạo hay
các mơ hình thủy lực kết hợp với mơ dun tính tốn lan truyền và vận chuyển chất.
Một số nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu cũng đã được công bố
trong vài năm gần đây như sử dụng mơ hình Mike 21 để tiến hành đánh giá tác động
của Biến đổi khí hậu đến độ mặn trên sông Mê Kông. Conard và các cộng sự đã
cơng bố các nghiên cứu sử dụng mơ hình trí tuệ nhân tạo để dự báo biến động độ
mặn do Biến đổi khí hậu gây ra trên vùng cửa sơng Savannah.
Hiện tượng xâm nhập triều, mặn là quy luật tự nhiên ở các khu vực, lãnh thổ
có vùng cửa sơng giáp biển. Do tính chất quan trọng của hiện tượng xâm nhập mặn
có liên quan đến hoạt động kinh tế - xã hội của nhiều quốc gia nên vấn đề tính tốn
và nghiên cứu đã được đặt ra từ lâu. Mục tiêu chủ yếu của công tác nghiên cứu là
nắm được quy luật của quá trình này để phục vụ các hoạt động kinh tế - xã hội,
quốc phòng vùng cửa sông như ở các nước như Mỹ, Nga, Hà Lan, Nhật, Trung
Quốc, Thái Lan... Các phương pháp cơ bản được thực hiện bao gồm: thực nghiệm
(dựa trên số liệu quan trắc) và mơ phỏng q trình bằng các mơ hình tốn.


Việc mơ phỏng q trình dịng chảy trong sơng ngịi bằng mơ hình tốn được
bắt đầu từ khi Saint - Vennant cơng bố hệ phương trình mơ phỏng q trình thuỷ
động lực trong hệ thống kênh hở một chiều nổi tiếng mang tên ơng. Chính nhờ sức
mạnh của hệ phương trình Saint - Venant nên khi kỹ thuật tính sai phân và cơng cụ
máy tính điện tử đáp ứng được thì việc mơ phỏng dịng chảy sơng ngịi là cơng cụ
rất quan trọng để nghiên cứu, xây dựng quy hoạch khai thác tài ngun nước, thiết
kế các cơng trình cải tạo, dự báo và vận hành hệ thống thuỷ lợi. Mọi dự án phát
triển tài nguyên nước trên thế giới hiện nay đều coi mơ hình tốn dịng chảy là một
nội dung tính tốn khơng thể thiếu.

Tiếp theo đó, việc mơ phỏng dịng chảy bằng các phương trình thuỷ động lực
đã tạo tiền đề giải bài toán truyền mặn khi kết hợp với phương trình khuyếch tán.
Cùng với phương trình bảo tồn và phương trình động lực của dịng chảy, cịn có
phương trình khuyếch tán chất hồ tan trong dịng chảy cũng có thể cho phép - tuy
ở mức độ kém tinh tế - mô phỏng cả sự diễn biến của vật chất hồ tan và trơi
theo dịng chảy như nước mặn xâm nhập vào vùng cửa sông, chất chua phèn lan
truyền từ đất ra mạng lưới kênh sông và các loại chất thải sinh hoạt và công nghiệp
xả vào ḍng nước...
Cụ thể hơn, vấn đề tính tốn và nghiên cứu mặn bằng mơ hình đã được nhiều
nhà nghiên cứu ở các nước phát triển như Mỹ, Hà Lan, Anh quan tâm từ khoảng 4050 năm trở lại đây. Các phương pháp tính tốn xâm nhập mặn đầu tiên thường sử
dụng bài toán một chiều khi kết hợp với hệ phương trình Saint - Venant. Những mơ
hình mặn 1 chiều đã được xây dựng do nhiều tác giả trong đó có Ippen và
Harleman. Giả thiết cơ bản của các mơ hình này là các đặc trưng dịng 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 mơ hình lại có sự phù hợp khá tốt, đáp ứng được nhiều mục đích
nghiên cứu và tính tốn mặn. Ưu thế đặc biệt của các mơ 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 tốn q
trình xâm nhập mặn nhưng nhiều thơng số khơng xác định được. Hơn nữa mơ hình


3 chiều u cầu lượng tính tốn lớn, u 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 hố theo 2 chiều hoặc 1
chiều. Sanker và Fischer, Masch và Leendertee đã xây dựng các mơ hình 2 chiều và
1 chiều trong đó mơ hình 1 chiều có nhiều ưu thế trong việc giải các bài toán phục
vụ yêu cầu thực tế tốt hơn. Các nhà khoa học cũng thống nhất nhận định rằng các
mô hình 1 chiều thường hữu hiệu hơn các mơ hình sơng đơn và mơ hình hai chiều.
Chúng có thể áp dụng cho các vùng cửa sơng có địa hình phức tạp gồm nhiều sông,
kênh nối với nhau với cấu trúc bất kỳ.

Các nhà khoa học cũng thống nhất nhận định rằng các mơ hình 1 chiều
thường hữu hiệu hơn các mơ hình sơng đơn và mơ hình 2 chiều. Chúng có thể áp
dụng cho các vùng cửa sơng có địa hình phức tạp gồm nhiều sơng, kênh kết nối với
nhau với cấu trúc bất kỳ.
1.1.3.2. Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn trong nước
Việc nghiên cứu, tính tốn xâm nhập mặn ở Việt Nam đã được quan tâm từ
những năm 60 khi bắt đầu tiến hành quan trắc độ mặn ở hai vùng đồng bằng sông
Hồng và sông Cửu Long. Tuy nhiên, đối với đồng bằng sông Cửu Long do đặc
điểm địa hình (khơng có đê bao) và mức độ ảnh hưởng có tính quyết định đến sản
xuất nơng nghiệp ở vựa lúa quan trọng nhất toàn quốc nên việc nghiên cứu xâm
nhập mặn ở đây được chú ý nhiều hơn, đặc biệt là thời kỳ sau năm 1976. Khởi đầu
là các cơng trình nghiên cứu, tính tốn của Uỷ hội sông Mê Kông về xác định ranh
giới xâm nhập mặn theo phương pháp thống kê trong hệ thống kênh rạch thuộc 9
vùng cửa sông thuộc đồng bằng sông Cửu Long. Các kết quả tính tốn từ chuỗi số
liệu thực đo đã lập nên bản đồ đẳng trị mặn với hai chỉ tiêu cơ bản 1 ‰ và 4 ‰ cho
toàn khu vực đồng bằng trong các tháng từ tháng XII đến tháng IV. Tiếp theo, nhiều
báo cáo dưới các hình thức cơng bố khác nhau đã xây dựng các bản đồ xâm nhập
mặn từ số liệu cập nhật và xem xét nhiều khía cạnh tác động ảnh hưởng các nhân tố
địa hình, KTTV và tác động các hoạt động kinh tế đến xâm nhập mặn ở đồng bằng
sông Cửu Long. Việc đẩy nhanh công tác nghiên cứu xâm nhập mặn ở nước ta được


đánh dấu vào năm 1980 khi bắt đầu triển khai dự án nghiên cứu xâm nhập mặn
đồng bằng sông Cửu Long dưới sự tài trợ của Ban Thư ký Uỷ ban sông Mê Kông.
Trong khuôn khổ dự án này, một số mơ hình tính xâm nhập triều, mặn đã được xây
dựng như của Ban Thư ký Mê Kông và một số cơ quan trong nước như Viện Quy
hoạch và Quản lý nước, Viện Cơ học... Các mơ hình này đã được ứng dụng vào việc
nghiên cứu quy hoạch phát triển châu thổ sơng Cửu Long, tính tốn hiệu quả các
cơng trình chống xâm nhập mặn ven biển để tăng vụ và mở rộng diện tích nơng
nghiệp trong mùa khơ, dự báo xâm nhập mặn dọc sông Cổ Chiên.

Kỹ thuật chương trình của mơ hình trên đã được phát triển thành một phần
mềm hồn chỉnh để cài đặt trong máy tính như một phần mềm chun dụng. Mơ
hình đã đựợc áp dụng thử nghiệm tốt tại Hà Lan và đã được triển khai áp dụng cho
đồng bằng sông Cửu Long nước ta. Thêm vào đó, một số nhà khoa học Việt Nam
điển hình là cố Giáo sư Nguyễn Như Khuê, Nguyễn Ân Niên, Nguyễn Tất Đắc,
Nguyễn Văn Điệp, Nguyễn Minh Sơn, Trần Văn Phúc, Nguyễn Hữu Nhân... đã xây
dựng thành công các mơ hình thuỷ lực mạng sơng kết hợp tính toán xâm nhập triều
mặn như VRSAP, MEKSAL, FWQ87, SAL, SALMOD, HYDROGIS... Các báo
cáo trên chủ yếu tập trung xây dựng thuật tốn tính tốn q trình xâm nhập mặn
thích hợp với điều kiện địa hình, KTTV ở đồng bằng sơng Cửu Long. Kết quả được
nhìn nhận khả quan và bước đầu một số mơ hình đã thử nghiệm ứng dụng dự báo
xâm nhập mặn. Trong khn khổ Chương trình Bảo vệ Mơi trường và Phịng tránh
thiên tai, KC - 08, Lê Sâm đã có các nghiên cứu tương đối tồn diện về tác động
ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến quy hoạch sử dụng đất cho khu vực đồng bằng
sông Cửu Long. Tác giả đã sử dụng các mơ hình: SAL (Nguyễn Tất Đắc), VRSAP
(Nguyễn Như Khuê), KOD (Nguyễn Ân Niên) và HydroGis (Nguyễn Hữu Nhân) để
dự báo xâm nhập mặn cho một số sơng chính theo các thời đoạn dài hạn (6 tháng),
ngắn hạn (nửa tháng) và cập nhật (ngày). Kết quả của đề tài góp phần quy hoạch sử
dụng đất vùng ven biển thuộc đồng bằng sông Cửu Long và các lợi ích khác về kinh
tế - xã hội.


Nhìn chung, các cơng trình nghiên cứu trên đây của các nhà khoa học trong
nước đã có đóng góp xứng đáng về mặt khoa học, đặt nền móng cho vấn đề nghiên
cứu mặn bằng phương pháp mơ hình tốn ở nước ta. Do sự phát triển rất nhanh của
công nghệ tính tốn thuỷ văn, thuỷ lực, hiện trên thế giới xuất hiện nhiều mơ hình
đa chức năng trong đó các mơ đun tính sự lan truyền chất ơ nhiễm và xâm nhập mặn
là thành phần không thể thiếu. Trong số đó, nhiều mơ hình được mua, chuyển giao
dưới nhiều hình thức vào Việt Nam. Một số mơ hình tiêu biểu: ISIS (Anh), MIKE
11(Đan Mạch), HEC-RAS (Mỹ)... đều có các mođun tính tốn lan truyền xâm nhập

mặn nhưng chưa được sử dụng hoặc mới chỉ sử dụng ở mức thử nghiệm.
Có thể nói rằng, lý thuyết và thực tiễn ứng dụng mơ hình hố q trình xâm
nhập mặn đã được phát triển rất nhanh trong khoảng 30 năm trở lại đây cả trên thế
giới và Việt Nam. Về nguyên tắc với sự phát triển vượt bậc của công nghệ tin học
cùng với sự xuất hiện các máy tính có tốc độ xử lý thông tin nhanh, bộ nhớ lớn, việc
áp dụng các mơ hình vào tính tốn diễn biến q trình xâm nhập mặn ngày càng phổ
biến, được sử dụng rộng rãi trong nhiều nghiên cứu, đề tài.
1.1.3.3. Hiện trạng và tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn ở khu vực nghiên cứu
Đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường lưu
vực sông Mã” năm 2002 của PGS.TS Hoàng Ngọc Quang.[4] Hai trong số những
kết quả báo cáo đạt được là đã tính tốn được cân bằng nước hệ thống trên lưu vực
sông Mã cho năm 2005 và giai đoạn năm 2010 và 2020 bằng mơ hình MIKE
BASIN và nghiên cứu sử dụng các mơ hình SWAT tính tốn lượng nước đến tại các
nút cân bằng khơng có số liệu quan trắc và dự báo nước lũ trên sơng bằng mơ hình
NAM – MIKE .
Viện khoa học Thủy lợi Việt Nam đã thực hiện Đề tài cấp Nhà nước “Nghiên
cứu đề xuất giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng dòng chảy kiệt phục vụ sản xuất nông
nghiệp, thủy sản vùng hạ du sông Cả và sông Mã” 2012 do PGS.TS. Nguyễn Quang
Trung – Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường làm chủ nhiệm.[7] Đề tài đã đánh giá
được hiện trạng và nguyên nhân hạn hán và xâm nhập mặn tại vùng hạ lưu sông Cả
và sông Mã, những tác động của hạn hán đến sản xuất nông nghiệp, thủy sản và đời


sống kinh tế xã hội trong vùng; Đánh giá biến động của chế độ dòng chảy mùa kiệt
và những tác động của biến động dòng chảy kiệt đến cấp nước, tình trạng hạn hán
và xâm nhập mặn hạ lưu sơng Cả và sơng Mã .
Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Mã được ban hành kèm
theo Quyết định số 214/QĐ-TTg năm 2018 của Thủ tướng Chính Phủ [9] có nêu
vận hành hồ chứa vào mùa cạn trong đó có hồ chứa Hủa Na và hồ chứa Cửa Đạt có
nhiệm vụ xả lưu lượng Q = 40,23 m3/s để tham gia đẩy mặn ở hạ du sông Mã.

Đề tài “Nghiên cứu, đánh giá tác động của biến đổi dòng chảy kiệt đến xâm
nhập mặn khu vực hạ du sông Mã và sông Cả” năm 2016 của Lương Ngọc Chung
(Viện Quy hoạch Thủy lợi)[6] đã ứng dụng mô hình MIKE 11 – ECOLAB cho lưu
vực sơng Mã và lưu vực sông Cả. Kết quả báo cáo cho thấy: Q trình xâm nhập
mặn dọc hệ thống sơng Mã, sơng Cả từ nay cho đến năm 2020 có xu hướng tăng lên
và đi sâu vào nội địa do sự suy giảm dòng chảy kiệt sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng
đến việc cấp nước các cơng trình thủy lợi lấy nước trên các dịng chính sơng Mã,
sơng Cả. Các hồ chứa thượng nguồn sơng Mã, sơng Cả có ý nghĩa quan trọng đối
với q trình bổ sung dịng chảy kiệt, góp phần giảm thiểu nồng độ mặn cho khu
vực hạ du.
Trong đề tài “Nghiên cứu đánh giá tác động của các hồ chứa thượng nguồn
đến biến động lòng dẫn hạ du, cửa sông ven biển hệ thống sông Mã và đề xuất giải
pháp hạn chế tác động bất lợi nhằm phát triển bền vững”( PGS. TS. Nguyễn Thanh
Hùng – Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam làm chủ nhiệm, hoàn thành năm
2016)[8] đã dự báo được diễn biến lịng sơng hạ du, phục vụ quy hoạch cơng trình
chỉnh trị nhằm ổn định lịng dẫn sơng và vùng cửa sơng hệ thống sông Mã, đề xuất
được giải pháp chỉnh trị tổng thể chủ động giảm thiểu thiệt hại đến hạ du sông và
vùng cửa sông lưu vực sông Mã do bất lợi gây ra.
1.2 Giới thiệu tổng quan về các mơ hình thủy lực hệ thống sơng
1.2.1. Mơ hình trong nước