(LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế đến khả năng lấy nước của cống ngọc trại thuộc hệ thống thủy lợi bắc hưng hải​

LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu, đến nay luận văn thạc sĩ với đề tài: “Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế đến khả năng lấy nước của cống Ngọc

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn là do tôi làm và được sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Lê Văn Chín và TS Ngô Đăng Hải.Trong quá trình làm tôi có tham khảo các tài liệu liên quan nhằm khẳng định thêm sự tin cậy và cấp thiết của đề tài Các tài liệu trích dẫn rõ nguồn gốc và các tài liệu tham khảo được thống kê chi tiết Những nội dung và kết quả trình bày trong Luận văn là trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn của công trình Nếu vi phạm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

TÁC GIẢ

Bùi Minh Hoàn

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu, đến nay luận văn thạc sĩ với đề tài: “Nghiên cứu đánh

giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế đến khả năng lấy nước của

cống Ngọc Trại thuộc hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải” đã được hoàn thành tại

Trường đại học Thủy lợi Hà Nội với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ, chỉ bảo, hướng dẫn nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo, của các đồng nghiệp và bạn bè

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Trường đại học Thủy lợi đã truyền đạt kiến thức, phương pháp nghiên cứu trong quá trình học tập, công tác Tác giả xin bày

tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Ngô Đăng Hải - người hướng dẫn khoa học 1 và PGS.TS

Lê Văn Chín - người hướng dẫn khoa học 2 đã trực tiếp, tận tình hướng dẫn tác giả

hoàn thành luận văn này Xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trong Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, các thầy giáo cô giáo các bộ môn - Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội

Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn tấm lòng của những người thân trong gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã tin tưởng động viên và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này

Đây là lần đầu tiên nghiên cứu khoa học, với thời gian và kiến thức có hạn Luận văn chắc chắn không thể tránh khỏi những khiếm khuyết, tác giả rất mong nhận được sự thông cảm, góp ý chân tình của các Thầy, Cô và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

TÁC GIẢ

Bùi Minh Hoàn

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

1 Sơ lược về vùng nghiên cứu 1

2 Tính cấp thiết của đề tài 1

II MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3

1 Mục tiêu nghiên cứu 3

2 Phạm vi nghiên cứu 3

3 Đối tượng nghiên cứu 3

III CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3

1 Cách tiếp cận ……….3

2.Phương pháp nghiên cứu 3

IV NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHÍNH CỦA LUẬN VĂN 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 6

1.1.Tổng quan về biến đổi khí hậu trên thế giới và trong nước 6

1.1.1.Tổng quan về biến đổi khí hậu trên thế giới 6

1.1.2.Tổng quan về biến đổi khí hậu ở trong nước 7

1.1.3.Kịch bản biến đổi khí hậu năm 2016 8

1.2 Tình hình biến đổi khí hậu ở Việt Nam 9

1.2.1 Sự thay đổi của nhiệt độ 9

1.2.2 Sự thay đổi của lượng mưa: 10

1.3 Tổng quan về phát triển kinh tế xã hội 12

1.4 Tổng quan về các nghiên cứu liên quan trên thế giới và ở Việt Nam 14

1.4.1 Tổng quan các nghiên cứu về biến đổi khí hậu trên thế giới 14

1.4.2 Tổng quan các nghiên cứu về biến đổi khí hậu ở Việt Nam 16

1.5 Tổng quan về hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải 19

1.5.1 Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu 19

1.5.2 Hiện trạng dân sinh kinh tế - xã hội trong vùng nghiên cứu 24

1.5.3 Hiện trạng hệ thống tưới vùng nghiên cứu 28

1.5.4 Phân vùng tưới 29

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG CẤP NƯỚC CỦA CỐNG NGỌC TRẠI 32

2.1 Dự báo dân số và phát triển của nền kinh tế trong vùng cấp nước của cống Ngọc Trại 32

2.1.1 Dự báo phát triển dân số 34

2.1.2 Phương hướng phát triển ngành nông nghiệp 34

2.1.3 Dự báo phát triển các ngành kinh tế khác ( công nghiệp, du lịch ) 36

2.2 Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu 37

2.3 Xác định nhu cầu nước của hệ thống theo kịch bản biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế xã hội 38

2.3.1 Tính toán các yếu tố khí tượng , thủy văn 38

2.3.2 Tính toán nhu cầu nước hiện tại 42

2.3.3 Tính toán nhu cầu nước cho giai đoạn 2030 57

2.4 Tính toán cân bằng nước của hệ thống 61

2.4.1 Phương pháp tính toán cân bằng nước cho vùng nghiên cứu 61

2.4.2 Phân tích lựa chọn mô hình mô phỏng dòng chảy 62

2.4.3 Mô phỏng thủy lực hệ thống hiện nay 65

2.4.4 Xác định khả năng đáp ứng lấy nước của cống Ngọc Trại hiện nay 80

2.5 Phân tích khả năng lấy nước của cống Ngọc Trại hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải trong kịch bản biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế 84

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG CẤP NƯỚC CỦA CỐNG NGỌC TRẠI 86

3.1 Cơ sở và nguyên tắc đề xuất các giải pháp 86

3.1.1 Các cơ sở đề xuất giải pháp 86

3.1.2 Nguyên tắc đề xuất 86

3.2 Nghiên cứu đề xuất giải pháp lấy nước đảm bảo cấp nước cho vùng nghiên cứu 87 3.2.1 Các giải pháp công trình 87

3.3 Mô phỏng kiểm tra hệ thống ứng với các giải pháp đề xuất 89

3.3.1 Phương án cấp nước cho vùng tưới và cấp nước của cống Ngọc Trại 89

3.3.2 Mô phỏng cống Ngọc trại trong trường hợp mở rộng cống 90

3.4 Phân tích, đánh giá lựa chọn các phương án 92

3.4.1 Kết quả tính toán cho từng phương án tưới và cấp nước 92

3.5 Sơ bộ đánh giá hiệu quả và đề xuất phương án chọn 102

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO 105

PHỤ LỤC 1 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN NHU CẦU NƯỚC CHO CÁC LOẠI CÂY TRỒNG 108

PHỤ LUC 2 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỀU KIỆN BIÊN CỦA MÔ HÌNH THỦY LỰC 155

PHỤ LỤC 3 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN THỦY LỰC CÁC PHƯƠNG ÁN CẤP NƯỚC 161

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Biến đổi của nhiệt độ trung bình năm (oC) so với thời kỳ cơ sở 10

Bảng 1.2 Thay đổi lượng mưa (%) trong 57 năm qua (1958-2014) ở các vùng khí hậu10 Bảng 1.3 Biến đổi của lượng mưa mùa hè (%) so với thời kỳ cơ sở 11

Bảng 1.4: Các chỉ tiêu cơ lý của đất 22

Bảng 1.5: Nhiệt độ tương đối trung bình nhiều năm 23

Bảng 1.6: Số giờ nắng tương đối trung bình nhiều năm 23

Bảng 1.7: Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm 24

Bảng 1.8: Tốc độ gió trung bình trung bình nhiều năm và tốc độ gió lớn nhất 24

Bảng 1.9: Số liệu hành chính, diện tích, dân số hệ thống Bắc Hưng Hải 25

Bảng 1.10: Phân bố dân cư vùng Bắc Hưng Hải năm 2018 25

Bảng 1.11: Phân bố dân cư vùng cấp nước của cống Ngọc Trại năm 2018 26

Bảng 1.12: Diện tích, cơ cấu cây trồng trong vùng cấp nước cống Ngọc Trại năm 201826 Bảng 1.13: Số lượng gia súc, gia cầm vùng cấp nước cống Ngọc Trại năm 2018 27

Bảng 1.14 Diện tích vùng cấp nước cống Ngọc Trại năm 2018 27

Bảng 1.15 Diện tích đất công nghiệp vùng tưới và cấp nước của cống Ngọc Trại 28

Bảng 1.16 Chỉ tiêu cơ bản của các lưu vực cấp nước của cống Ngọc Trại 31

Bảng 2.1: Các chỉ tiêu kinh tế 33

Bảng 2.2 Dân số trong vùng cấp nước của cống Ngọc Trại giai đoạn 2030 34

Bảng 2.3 Cơ cấu cây trồng lúa vùng cấp nước cống Ngọc Trại giai đoạn 2030 35

Bảng 2.4 Số lượng gia súc, gia cầm vùng cấp nước của cống Ngọc Trại giai đoạn 2030 36

Bảng 2.5 Nuôi trông thủy sản vùng cấp nước của cống Ngọc Trại 36

Bảng 2.6 Diện tích đất công nghiệp thuộc vùng tưới và cấp nước của cống Ngọc Trại37 Bảng 2.7 : Thời vụ và công thức tưới tăng sản cho lúa chiêm: 39

Bảng 2.8: Thời vụ và công thức tưới tăng sản cho ngô chiêm: 40

Bảng 2.9: Lượng mưa trong tương lai theo kịch bản biến đổi khí hậu 2030 41

Bảng 2.10 : Kết quả tính toán mô hình nhiệt độ thời kỳ 2030 như bảng sau: 41

Bảng 2.11: Kết quả tính nhu cầu nước các tháng cho nông nghiệp giai đoạn hiện tại 51 Bảng 2.12: Kết quả tính toán tổng lượng nước cho trồng trọt giai đoạn hiện tại 51

Bảng 2.14 Kết quả tính toán tổng lượng nước yêu cầu cho chăn nuôi giai đoạn hiện tại52

Bảng 2.15: Định mức dùng nước cho sinh hoạt 53

Bảng 2.16: Kết quả tổng lượng nước cấp cho sinh hoạt giai đoạn hiện tại 54

Bảng 2.17: Mức cấp cho nuôi trồng thủy sản 54

Bảng 2.18: Kết quả tính toán tổng lượng nước cấp cho nuôi trồng thủy sản hiện tại 55

Bảng 2.19 Kết quả tính toán tổng lượng nước cấp cho công nghiệp thuộc vùng cấp nước của cống Ngọc Trại giai đoạn hiện tại 56

Bảng 2.20 Kết quả tính toán lưu lượng để duy trì dòng chảy môi trường giai đoạn hiện tại 56

Bảng 2.21 Kết quả tính toán tổng lượng nước của các ngành giai đoạn hiện tại 57

Bảng 2.22 Kết quả tính nhu cầu nước các tháng cho nông nghiệp giai đoạn 2030 57

Bảng 2.23 Kết quả tổng lượng nước yêu cầu cấp cho nông nghiệp giai đoạn 2030 57

Bảng 2.24 Kết quả tính toán tổng lượng nước cho chăn nuôi cho vùng tưới của cống Ngọc Trại giai đoạn 2030 58

Bảng 2.25 Kết quả tổng lượng nước yêu cầu cấp cho sinh hoạt giai đoạn 2030 59

Bảng 2.26 Kết quả tính toán lượng nước cấp cho nuôi trồng thủy sản giai đoạn 203059 Bảng 2.27 Kết quả tính toán tổng lượng nước cấp cho các khu công nghiệp thuộc vùng cấp nước của cống Ngọc Trại giai đoạn 2030 60

Bảng 2.28 Kết quả tính toán lưu lượng để duy trì dòng chảy môi trường giai đoạn 2030 60

Bảng 2.29 Kết quả tính toán lưu lượng nước yêu cầu của các ngành theo tháng vùng cống Ngọc Trại giai đoạn 2030 60

Bảng 2.30 Thống kê chiều dài các đoạn kênh 70

Bảng 2.31 Kết quả tính toán lưu lượng yêu cầu dùng nước giai đoạn hiện tại 70

Bảng 2.32 Kết quả tính toán lưu lượng yêu cầu dùng nước giai đoạn 2030 71

Bảng 2.33 Hệ số nhám tại vị trí mặt cắt trên các nhánh sông 75

Bảng 2.34 Kết quả mực nước lớn nhất giữa thực đo và tính toán mô phỏng 76

Bảng 2.35 Kết quả mực nước nhỏ nhất giữa thực đo và tính toán mô phỏng 76

Bảng 2.36 Kết quả kiểm tra hệ số Nash bước hiệu chỉnh mô hình 76

Bảng 2.37 Hệ số nhám tại vị trí mặt cắt trên các nhánh sông 77

Bảng 2.38 Kết quả mực nước lớn nhất giữa thực đo và tính toán mô phỏng 78

Bảng 2.39 Kết quả mực nước nhỏ nhất giữa thực đo và tính toán mô phỏng 78

Bảng 2.40 Kết quả kiểm tra hệ số Nash bước hiệu chỉnh mô hình 78

Bảng 2.41 Tổng hợp nhu cầu nước của giai đoạn đổ ải trong hiện tại 80

Bảng 2.42 Tổng hợp nhu cầu nước của giai đoạn đổ ải trong giai đoạn 2030 81

Bảng 3.1 Bảng thống kê kết quả các phương án 101

Bảng 1.6 Kết quả tính bốc hơi mặt ruộng bình quân trong các giai đoạn vụ chiêm 112

Bảng 1.7 Phân phối mưa vụ chiêm 112

Bảng1.9 Chế độ tưới cho lúa vụ chiêm 119

Bảng 1.15 Tổng lượng mưa vụ chiêm qua các năm thời kỳ nền 130

Bảng 1.16 Mô hình phân phối mưa vụ chiêm với P = 85% 130

Bảng 1.17 Mô hình mưa theo kịch bản RCP 8,5 131

Bảng 1.18 Bảng tính lượng bốc hơi ETo vụ chiêm giai đoạn 2030 132

Bảng 1.19 Phân phối mưa vụ chiêm giai đoạn 2030 133

Bảng 1.21 Chế độ tưới cho lúa vụ chiêm giai đoạn 2030 140

Bảng 1.22 Kết quả tính toán bốc hơi mặt ruộng bình quân cây ngô vụ chiêm giai đoạn 2030 141

Bảng 1.23 Tính toán chế độ tưới cho cây ngô chiêm 142

Bảng 1.24 Chế độ tưới cho ngô vụ chiêm giai đoạn 2030 153

Bảng 1.25 Hệ số tưới sơ bộ của hệ thống giai đoạn 2030 153

Bảng 1.26 Hệ số tưới đã hiệu chỉnh của hệ thống giai đoạn 2030 154

Bảng 2.1 Lưu lượng trung bình năm lấy qua cống An Thổ giai đoạn đổ ải từ 27/1 đến 10/2 155

Bảng 2.3 Lưu lượng trung bình năm lấy qua cống Cầu Xe giai đoạn đổ ải từ 27/1 đến 10/2 156

Bảng 2.4 Kết quả lưu lượng lấy qua cống Cầu Xe giai đoạn đổ ải 27/1 đến 10/2 ứng với tần suất P=85% 156

Bảng 2.5 Tổng hợp mực nước trung bình tại cống Bá Thủy giai đoạn đổ ải 27/01 đến 10/02 157 Bảng 2.7 Tổng hợp mực nước trung bình tại cống Neo giai đoạn đổ ải 27/01 đến 10/02159

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Bản đồ hệ thống Bắc Hưng Hải 20

Hình 1.2 Bản đồ vị trí cống Ngọc Trại 21

Hình 1.3 Cống Ngọc Trại 29

Hình 1.4 Kênh thượng lưu cống Ngọc Trại 29

Hình 1.5 Bản đồ phân vùng cấp nước của cống Ngọc Trại 30

Hình 2.1 Sơ đồ áp dụng mô hình thủy lực vào bài toán 69

Hình 2.2 Sơ đồ tính toán thủy lực hệ thống thủy lợi tưới cống Ngọc Trại 71

Hình 2.3 Sơ đồ thủy lực hệ thống tưới cống Ngọc Trại 71

Hình 2.4 Vị trí cống Ngọc Trại và Cầu Vạn- điểm kiểm định tại các cống thuộc vùng tưới cống Ngọc Trại 71

Hình 2.5 Sơ đồ hiệu chỉnh kiểm định mô hình 74

Hình 2.6 Kết quả hình thành các giá trị toàn mạng lưới kênh tưới trong vùng tưới của cống Ngọc Trại trong mô hình MIKE 11 75

Hình 2.7 Quá trình mực nước thực đo và tính toán tại cầu Vạn từ 0h ngày 27/01/2016 đến 24h ngày 10/02/2016 76

Hình 2.8 Quá trình mực nước thực đo và tính toán tại cầu Vạn từ 0h ngày 01/10/2016 đến 24h ngày 30/10/2016 77

Hình 2.9: Diễn biến mực nước trên sông Cửu An 79

Hình 2.10: Diễn biến mực nước trên sông Đình Đào 79

Hình 2.11: Diễn biến mực nước trên kênh Đồng Tràng 79

Hình 2.12 Mực nước tại vị trí mặt cắt cầu Vạn 80

Hình 2.13 Mực nước trên kênh Đồng Tràng giai đoạn đổ ải từ 27/1 đến 10/2 (bcánh=4,4m;Z đáy cống = -0,93m) 82

Hình 2.14 Mực nước tại thượng lưu cống Ngọc Trại 83

(bcánh=4,4m;Z đáy cống = -0,93m) 83

Hình 2.15 Mực nước tại hạ lưu cống Ngọc Trại 83

(bcánh=4,4m;Z đáy cống = -0,93m) 83

Hình 2.16 Đường quá trình mực nước thượng, hạ lưu cống Ngọc Trại giai đoạn đổ ải từ ngày 27/1 đến ngày 10/2 (bcánh=4,4m;Z đáy cống = -0,93m) 83

Hình 3.1 Mực nước trên kênh Đồng Tràng giai đoạn đổ ải từ 27/1 đến 10/2 92

(b=4,4m;Z đáy cống = -1,20m) 92

Hình 3.2 Mực nước tại thượng lưu cống Ngọc Trại 92

((b=4,4m;Z đáy cống = -1,20m) 92

Hình 3.3 Mực nước tại hạ lưu cống Ngọc Trại 93

(b=4,4m;Z đáy cống = -1,20m) 93

Hình 3.4 Đường quá trình mực nước thượng, hạ lưu cống Ngọc Trại giai đoạn đổ ải từ ngày 27/1 đến ngày 10/2 (b=4,4m;Z đáy cống = -1,20m) 93

Hình 3.5 Mực nước trên kênh Đồng Tràng giai đoạn đổ ải từ 27/1 đến 10/2 94

(b=4,4m;Z đáy cống = -1,50 m) 94

Hình 3.6 Mực nước tại thượng lưu cống Ngọc Trại 94

(b=4,4m;Z đáy cống = -1,50 m) 94

Hình 3.7 Mực nước tại hạ lưu cống Ngọc Trại 94

(b=4,4m;Z đáy cống = -1,50 m) 94

Hình 3.8 Đường quá trình mực nước thượng, hạ lưu cống Ngọc Trại giai đoạn đổ ải từ ngày 27/1 đến ngày 10/2 (b=4,4m;Z đáy cống = -1,50 m) 95

Hình 3.9 Mực nước trên kênh Đồng Tràng giai đoạn đổ ải từ 27/1 đến 10/2 95

(b=5m;Z đáy cống = -0,93m) 95

Hình 3.10 Mực nước tại thượng lưu cống Ngọc Trại 96

(b=5m;Z đáy cống = -0,93m) 96

Hình 3.11 Mực nước tại hạ lưu cống Ngọc Trại 96

(b=5m;Z đáy cống = -0,93m) 96

Hình 3.12 Đường quá trình mực nước thượng, hạ lưu cống Ngọc Trại giai đoạn đổ ải từ ngày 27/1 đến ngày 10/2 (b=5m;Z đáy cống = -0,93m) 97

Hình 3.13 Mực nước trên kênh Đồng Tràng giai đoạn đổ ải từ 27/1 đến 10/2 97

(b=5m;Z đáy cống = -1,20 m) 97

Hình 3.14 Mực nước tại thượng lưu cống Ngọc Trại 98

(b=5m;Z đáy cống = -1,20 m) 98

Hình 3.15 Mực nước tại hạ lưu cống Ngọc Trại 98

(b=5m;Z đáy cống = -1,20 m) 98

Hình 3.16 Đường quá trình mực nước thượng, hạ lưu cống Ngọc Trại giai đoạn đổ ải

từ ngày 27/1 đến ngày 10/2 (b=5m;Z đáy cống = -1,20 m) 99

Hình 3.17 Mực nước trên kênh Đồng Tràng giai đoạn đổ ải từ 27/1 đến 10/2 99

(b=5m;Z đáy cống = -1,50 m) 99

Hình 3.18 Mực nước tại thượng lưu cống Ngọc Trại 100

(b=5m;Z đáy cống = -1,50 m) 100

Hình 3.19 Mực nước tại hạ lưu cống Ngọc Trại 100

(b=5m;Z đáy cống = -1,50 m 100

Hình 3.20 Đường quá trình mực nước thượng, hạ lưu cống Ngọc Trại giai đoạn đổ ải từ ngày 27/1 đến ngày 10/2 (b=5m;Z đáy cống = -1,50 m) 101

DANH MỤC VIẾT TẮT

GIS Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý)

NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

PTKT - XH Phát triển kinh tế - xã hội

TN&MT Tài nguyên và Môi trường

TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên

MỞ ĐẦU

I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

1 Sơ lược về vùng nghiên cứu

Hệ thống thuỷ lợi Bắc Hưng Hải được xây dựng bắt đầu từ cuối năm 1958, có vị trí địa

lý nằm ở giữa đồng bằng sông Hồng có diện tích tự nhiên là 214.932ha, được xác định theo toạ độ: 20º30’ đến 21º07’ vĩ độ Bắc; 105º50’ đến 106º36’ kinh độ Đông, được bao bọc bởi 4 con sông lớn:

Sông Đuống ở phía Bắc với độ dài phần chảy qua hệ thống là 67km;

Sông Luộc ở phía Nam với độ dài phần chảy qua hệ thống là 72km;

Sông Thái Bình ở phía Đông với độ dài phần chảy qua hệ thống là 73km;

Sông Hồng ở phía Tây với độ dài phần chảy qua hệ thống là 57km

Toàn khu vực rộng: 214.932ha, diện tích phần trong đê là 192.045ha, ngoài đê 22.887ha bao gồm đất đai của toàn bộ tỉnh Hưng Yên ( 10 huyện), 7 huyện thị của Hải Dương, 3 huyện của tỉnh Bắc Ninh và 2 quận, huyện của thành phố Hà Nội

Hệ thống Thủy lợi Bắc Hưng Hải bao gồm:

Cụm công trình đầu mối cống Xuân Quan, cống Báo Đáp;

2 Tính cấp thiết của đề tài

Hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải là một trong những hệ thống thủy lợi lớn nhất Miền Bắc- Việt Nam, đây là hệ thống liên tỉnh tưới tiêu cho khoảng 192.000 ha, trước bức

tranh tổng thể của BĐKH ảnh hưởng đến Việt Nam thì chưa có một đề tài nghiên cứu nào nghiên cứu, đánh giá tác động của BĐKH đến hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải đặc biệt là ảnh hưởng đến hệ thống tưới chung của hệ thống, nhưng để nghiên cứu, đánh giá tác động của BĐKH đến hệ thống tưới của hệ thống Bắc Hưng Hải đòi hỏi nhiều thời gian và năng lực nghiên cứu Ở phạm vi luận văn thạc sĩ, tác giả nghiên cứu, đánh giá tác động của BĐKH đến một cống lấy nước nhỏ trong hệ thống

Cống Ngọc Trại được xây dựng từ những năm 60 thế kỷ trước, cống nằm dưới đường liên xã Ngọc Kỳ - Tân Kỳ, huyện Tứ Kỳ Cống lấy nước tưới cấp nguồn cho 1600 ha diện tích canh tác lúa màu, nuôi trồng thủy sản, công nghiệp của huyện Tứ Kỳ và huyện Gia Lộc (Huyện Tứ Kỳ gồm các xã Hưng Đạo, Ngọc Kỳ; huyện Gia Lộc gồm các xã Hoàng Diệu, Gia Lương, Gia Khánh, Tân Tiến, Gia Tân) Nguồn nước tưới lấy

từ sông Đình Đào

Hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải bị chi phối đồng thời bởi dòng chảy phía thượng nguồn và chế độ thủy triều của các hệ thống sông bao quanh nên chế độ thủy lực rất phức tạp, đặc biệt là về mùa kiệt Biến đổi khí hậu cùng với sự suy giảm dòng chảy phía thượng nguồn làm cho tình hình nguồn nước ngày càng căng thẳng hơn, gây rất nhiều khó khăn cho công tác thủy lợi và sản xuất nông nghiệp

Hiện nay, với sự phát triển kinh tế của địa phương, đặc biệt là chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi đồng thời kèm theo đó là thời tiết xuất hiện hiện tượng cực đoan do tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu đã gây nhiều bất lợi trong sản xuất nông nghiệp vì vậy nhu cầu sử dụng nước cho sản xuất nông nghiệp và dân sinh đòi hỏi cao hơn, các công trình đầu mối trong hệ thống thủy lợi cần được vận hành nhanh, tiết kiệm và kịp thời

Cống Ngọc Trại hiện nay đang bị xuống cấp dẫn đến khả năng điều tiết không đáp ứng

đủ nhu cầu tưới, tiêu phục vụ sản xuất nông nghiệp của các địa phương trong hệ thống,

đe dọa an toàn công trình khi vận hành

Xuất phát từ những vấn đề trên, tôi thấy đề tài “Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế đến khả năng lấy nước của cống Ngọc Trại thuộc

hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải” là rất cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn

II MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

1 Mục tiêu nghiên cứu

Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế đến khả năng cấp nước của cống Ngọc Trại và đề xuất giải pháp nâng cao khả năng cấp nước của cống Ngọc Trại

2 Phạm vi nghiên cứu

Toàn bộ hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải với trọng tâm là vùng tưới của cống Ngọc

Trại (lấy nước từ sông Đình Đào) bao gồm 1600 ha diện tích canh tác lúa màu, nuôi

trồng thủy sản, công nghiệp của huyện Tứ Kỳ và Gia Lộc (huyện Tứ Kỳ gồm các xã Hưng Đạo, Ngọc Kỳ; huyện Gia Lộc gồm các xã Hoàng Diệu, Gia Lương, Gia Khánh, Tân Tiến, Gia Tân) thuộc hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải

3 Đối tượng nghiên cứu

Những nguồn cung cấp nước từ sông Đình Đào, kênh Đồng Tràng, cống Ngọc Trại và các đối tượng sử dụng nước chính trên vùng tưới của cống Ngọc Trại như: nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt, chăn nuôi, thủy sản, môi trường…

III CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Cách tiếp cận

- Tiếp cận thực tế: thu thập, nghiên cứu các số liệu về điều kiện tự nhiên, thuỷ văn công trình

- Tiếp cận lịch sử , kế thừa có bổ sung

- Tiếp cận đáp ứng nhu cầu

2.Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp kế thừa

- Phương pháp điều tra thực địa, thu thập số liệu và đánh giá

- Phương pháp phân tích, thống kê, tổng hợp

- Phương pháp chuyên gia

- Phương pháp mô hình hoá

IV NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHÍNH CỦA LUẬN VĂN

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

2 Mục tiêu nghiên cứu

3 Phạm vi nghiên cứu

4 Phương pháp nghiên cứu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về biến đổi khí hậu trên thế giới và trong nước

1.2 Tình hình biến đổi khí hậu ở Việt Nam

1.3 Tổng quan về các công trình nghiên cứu (liên quan) trên thế giới và ở Việt Nam 1.4 Tổng quan về hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải

1.4.1 Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu

1.4.2 Hiện trạng dân sinh kinh tế - xã hội trong vùng nghiên cứu

1.4.3 Hiện trạng hệ thống tưới vùng nghiên cứu

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG CẤP NƯỚC CỦA CỐNG NGỌC TRẠI

2.1 Dự báo dân số và phát triển của nền kinh tế trong vùng cấp nước của cống Ngọc Trại

2.1.1 Dự báo phát triển dân số

2.1.2 Phương hướng phát triển ngành nông nghiệp

2.1.3 Dự báo phát triển các ngành kinh tế khác ( công nghiệp, du lịch )

2.3 Xác định nhu cầu nước của hệ thống theo kịch bản biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế xã hội

2.3.1 Tính toán các yếu tố khí tượng, thủy văn

2.3.2 Tính toán nhu cầu dùng nước hiện tại

2.3.3 Tính toán nhu cầu nước cho giai đoạn 2030

2.4 Tính toán cân bằng nước của hệ thống

2.4.1 Hiện trạng cấp nước trong hệ thống

2.4.2 Mô phỏng thủy lực hệ thống hiện nay

2.4.3 Xác định khả năng đáp ứng cấp nước của cống Ngọc Trại hiện nay

2.5 Phân tích khả năng lấy nước của cống Ngọc Trại thuộc hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải trong kịch bản biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG CẤP NƯỚC CỦA CỐNG NGỌC TRẠI

3.1 Cơ sở và nguyên tắc đề xuất các giải pháp

3.2 Nghiên cứu đề xuất giải pháp lấy nước đảm bảo cấp nước cho vùng nghiên cứu 3.3 Mô phỏng kiểm tra hệ thống ứng với các giải pháp đề xuất

3.4 Phân tích, đánh giá lựa chọn các phương án

3.5 Sơ bộ đánh giá hiệu quả và đề xuất phương án chọn

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1.Tổng quan về biến đổi khí hậu trên thế giới và trong nước

1.1.1.Tổng quan về biến đổi khí hậu trên thế giới

Sự biến đổi khí hậu (BĐKH) toàn cầu đang diễn ra ngày càng nghiêm trọng Biểu hiện

rõ nhất là sự nóng lên của trái đất, là băng tan, nước biển dâng cao; là các hiện tượng thời tiết bất thường, bão lũ, sóng thần, động đất, hạn hán và giá rét kéo dài… dẫn đến thiếu lương thực, thực phẩm và xuất hiện hàng loạt dịch bệnh trên người, gia súc, gia cầm…

Có thể thấy tác hại theo hướng nóng lên toàn cầu thể hiện ở 10 điều tồi tệ sau đây: gia tăng mực nước biển, băng hà lùi về hai cực, những đợt nóng, bão tố và lũ lụt, khô hạn, tai biến, suy thoái kinh tế, xung đột và chiến tranh, mất đi sự đa dạng sinh học và phá huỷ hệ sinh thái Những minh chứng cho các vấn đề này được biểu hiện qua hàng loạt tác động cực đoan của khí hậu trong thời gian gần đây như đã có khoảng 250 triệu người bị ảnh hưởng bởi những trận lũ lụt ở Nam Á, châu Phi và Mexico Các nước Nam Âu đang đối mặt nguy cơ bị hạn hán nghiêm trọng dễ dẫn tới những trận cháy rừng, sa mạc hóa, còn các nước Tây Âu thì đang bị đe dọa xảy ra những trận lũ lụt lớn,

do mực nước biển dâng cao cũng như những đợt băng giá mùa đông khốc liệt Những trận bão lớn vừa xẩy ra tại Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ có nguyên nhân từ hiện tượng trái đất ấm lên trong nhiều thập kỷ qua Những dữ liệu thu được qua vệ tinh từng năm cho thấy số lượng các trận bão không thay đổi, nhưng số trận bão, lốc cường

độ mạnh, sức tàn phá lớn đã tăng lên, đặc biệt ở Bắc Mỹ, tây nam Thái Bình Dương,

Ân Độ Dương, bắc Đại Tây Dương Một nghiên cứu với xác suất lên tới 90%.cho thấy

sẽ có ít nhất 3 tỷ người rơi vào cảnh thiếu lương thực vào năm 2100, do tình trạng ấm lên của Trái đất

Sự nóng lên của Trái đất, băng tan đã dẫn đến mực nước biển dâng cao Nếu khoảng thời gian 1962 - 2003, lượng nước biển trung bình toàn cầu tăng 1,8mm/năm, thì từ

1993 - 2003 mức tăng là 3,1mm/năm Tổng cộng, trong 100 năm qua, mực nước biển

đã tăng 0,31m Theo quan sát từ vệ tinh, diện tích các lớp băng ở Bắc cực, Nam cực, băng ở Greenland và một số núi băng ở Trung Quốc đang dần bị thu hẹp Chính sự tan

chảy của các lớp băng cùng với sự nóng lên của khí hậu các đại dương toàn cầu (tới độ sâu 3.000m) đã góp phần làm cho mực nước biển dâng cao Dự báo đến cuối thế kỷ XXI, nhiệt độ trung bình sẽ tăng lên khoảng từ 2,0 - 4,5oC và mực nước biển toàn cầu

sẽ tăng từ 0,18m - 0,59m

1.1.2.Tổng quan về biến đổi khí hậu ở trong nước

Biến đổi khí hậu (BĐKH) đã và đang có những ảnh hưởng sâu rộng đến đời sống kinh

tế, chính trị, xã hội của Việt Nam Đặc biệt là hiện tượng hạn hán, xâm ngập mặn tại khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long vừa qua đang ảnh hưởng nghiêm trọng tới nền kinh tế phụ thuộc nhiều vào sản xuất nông nghiệp của nước ta Là một trong những nước chịu tác động nặng nề nhất của biến đổi khí hậu, Việt Nam coi ứng phó với biến đổi khí hậu là vấn đề có ý nghĩa sống còn Vì vậy, thực hiện chỉ đạo của Chính phủ,

Bộ Tài Nguyên và Môi trường giao Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường chủ trì, phối hợp với các cơ quan nghiên cứu và các đơn vị quản lý nhà nước, xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng chi tiết cho Việt Nam

Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng là cần thiết làm cơ sở để đánh giá mức độ

và tác động của biến đổi khí hậu đến các lính vực, các ngành và các địa phương, từ đó

đề ra các giải pháp ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu

Năm 2009, trên cở sở tổng hợp các nghiên cứu trong và ngoài nước, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã xây dựng và công bố kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng đầu tiên cho Việt Nam Tuy nhiên, mức độ chi tiết của kịch bản chỉ giới hạn cho 7 vùng khí hậu và dải ven biển Việt Nam để kịp thời phục vụ các Bộ, ngành và các địa phương thực hiện Chương trình mục tiêu Quốc gia về ứng phó với biến đổi khí hậu Năm 2011, Chiến lược quốc gia về biến đổi khí hậu được ban hành, xác định các mục tiêu ưu tiên cho từng giai đoạn, theo đó Bộ Tài nguyên và Môi trường đã cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng dựa trên các nguồn dữ liệu, các điều kiện khí hậu cụ thể của Việt Nam và các sản phẩm của các mô hình khí hậu tại thời điểm đó Kịch bản khí hậu lần này được xây dựng chi tiết đến cấp tỉnh, kịch bản nước biển dâng được chi tiết cho các khu vực ven biển Việt Nam theo từng thập kỷ của thế kỷ 21 Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam năm 2016 được cập nhật

theo lộ trình đã được xác định trong Chiến lược quốc gia về biến đổi khí hậu, nhằm cung cấp những thông tin mới nhất về diễn biến, xu thế biến đổi của khí hậu và nước biển dâng trong thời gian qua và kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng trong thế

kỷ 21 ở Việt Nam Sau một thời gian nghiên cứu và sự hướng dẫn của PGS.TS Lê Văn Chín tác giả chọn kịch bản này cho luận văn của mình

1.1.3.Kịch bản biến đổi khí hậu năm 2016

Việt Nam được đánh giá là một trong những quốc gia bị ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu Trong những năm qua, dưới tác động của biến đổi khí hậu, tần suất và cường độ các thiên tai ngày càng gia tăng, gây nhiều tổn thất to lớn về người, tài sản, cơ sở hạ tầng, về kinh tế, văn hoá, xã hội, tác động xấuđến môi trường Tác động của biến đổi khí hậu đối với nước ta là rất nghiêm trọng, là nguy cơ hiện hữu cho mục tiêu xóa đói giảm nghèo, cho việc thực hiện các mục tiêu thiên niên kỷ và sự phát triển bền vững của đất nước Việt Nam đã rất nỗ lực ứng phó với biến đổi khí hậu, thể hiện qua các chính sách và các chương trình quốc gia

Thực hiện chỉ đạo của Chính phủ về việc cập nhật và chi tiết hóa kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam, Bộ Tài nguyên và Môi trường giao Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu chủ trì, phối hợp với các cơ quan nghiên cứu trong và ngoài nước, xây dựng và cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu chi tiết cho Việt Nam Kịch bản biến đổi khí hậu chi tiết năm 2016 được xây dựng dựa trên cơ sở các số liệu khí tượng thủy văn và mực nước biển của Việt Nam cập nhật đến năm 2014; số liệu địa hình được cập nhật đến tháng 3 năm 2016; phương pháp mới nhất trong Báo cáo đánh giá khí hậu lần thứ 5 của Ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu; các mô hình khí hậu toàn cầu và mô hình khí hậu khu vực độ phân giải cao; theo phương pháp chi tiết hóa động lực kết hợp hiệu chỉnh thống kê sản phẩm mô hình Các kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng có mức độ chi tiết đến đơn vị hành chính cấp tỉnh và các đảo, quần đảo của Việt Nam Bản đồ nguy cơ ngập do nước biển dâng có mức độ chi tiết đến cấp huyện và đến cấp xã đối với các khu vực có bản đồ địa hình tỷ lệ lớn Kịch bản về một số đặc trưng cực trị khí hậu được cung cấp để phục

vụ công tác quy hoạch

Các phương pháp và nguồn số liệu để xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam được kế thừa từ các nghiên cứu trước đây và được cập nhật đến năm 2014 Thời kỳ 1986-2005 được chọn là thời kỳ cơ sở để so sánh sự thay đổi của khí hậu và nước biển dâng

1.2 Tình hình biến đổi khí hậu ở Việt Nam

1.2.1 Sự thay đổi của nhiệt độ

Nhiệt độ có xu thế tăng ở hầu hết các trạm quan trắc, tăng nhanh trong những thập kỷ gần đây Trung bình cả nước, nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1958-2014 tăng khoảng 0,62oC, riêng giai đoạn (1985-2014) nhiệt độ tăng khoảng 0,42oC Tốc độ tăng trung bình mỗi thập kỷ khoảng 0,10oC, thấp hơn giá trị trung bình toàn cầu (0,12oC/thập kỷ, IPCC 2013)

Nhiệt độ trung bình năm:

Theo kịch bản RCP4.5, vào đầu thế kỷ, nhiệt độ trung bình năm trên toàn quốc có mức tăng phổ biến từ 0,6÷0,8oC Vào giữa thế kỷ, mức tăng từ 1,3÷1,7oC Trong đó, khu vực Bắc Bộ (Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ) có mức tăng từ 1,6÷1,7oC; khu vực Bắc Trung Bộ từ 1,5÷1,6oC; khu vực phía Nam (Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ) từ 1,3÷1,4oC Đến cuối thế kỷ, ở phía Bắc nhiệt độ tăng chủ yếu từ 1,9÷2,4oC và ở phía Nam từ 1,7÷1,9oC

Theo kịch bản RCP8.5, vào đầu thế kỷ, nhiệt độ trung bình năm trên toàn quốc có mức tăng phổ biến từ 0,8÷1,1oC Vào giữa thế kỷ, mức tăng phổ biến từ 1,8÷2,3oC Trong

đó, khu vực phía Bắc tăng phổ biến từ 2,0÷2,3oC và ở phía Nam từ 1,8÷1,9oC Đến cuối thế kỷ, nhiệt độ ở phía Bắc tăng từ 3,3÷4,0oC và ở phía Nam từ 3,0÷3,5oC

Mức tăng nhiệt độ trung bình năm của các giai đoạn đầu, giữa và cuối thế kỷ so với thời kỳ cơ sở cho một số tỉnh Đông bắc bộ, thành phố được trình bày ở Bảng dưới đây

Bảng 1.1 Biến đổi của nhiệt độ trung bình năm (oC) so với thời kỳ cơ sở

(Giá trị trong ngoặc đơn là khoảng biến đổi quanh giá trị trung bình với cận dưới

10% và cận trên 90%)

( Kịch bản biến đổi khí hậu 2016 )

1.2.2 Sự thay đổi của lượng mưa:

Trong thời kỳ 1958-2014, lượng mưa năm tính trung bình cả nước có xu thế tăng nhẹ Trong đó, tăng nhiều nhất vào các tháng mùa đông và mùa xuân; giảm vào các tháng mùa thu Nhìn chung, lượng mưa năm ở các khu vực phía Bắc có xu thế giảm (từ 5,8%

÷ 12,5%/57 năm); các khu vực phía Nam có xu thế tăng (từ 6,9% ÷ 19,8%/57 năm) Khu vực Nam Trung Bộ có mức tăng lớn nhất (19,8%/57 năm); khu vực đồng bằng Bắc Bộ có mức giảm lớn nhất (12,5%/57 năm)

Đối với các khu vực phía Bắc, lượng mưa chủ yếu giảm rõ nhất vào các tháng mùa thu

và tăng nhẹ vào các tháng mùa xuân Đối với các khu vực phía Nam, lượng mưa các mùa ở các vùng khí hậu đều có xu thế tăng; tăng nhiều nhất vào các tháng mùa đông (từ 35,3% ÷ 80,5%/57 năm) và mùa xuân (từ 9,2% ÷ 37,6%/57 năm)

Bảng 1.2 Thay đổi lượng mưa (%) trong 57 năm qua (1958-2014) ở các vùng khí hậu

Khu vực Xuân Hè Thu Đông Năm Tây Bắc 19,5 -9,1 -40,1 -4,4 -5,8

Khu vực Xuân Hè Thu Đông Năm Bắc Trung Bộ 26,8 1,0 -20,7 12,4 0,1

Nam Trung Bộ 37,6 0,6 11,7 65,8 19,8

Tây Nguyên 11,5 4,3 10,9 35,3 8,6

Nam Bộ 9,2 14,4 4,7 80,5 6,9

Lượng mưa năm:

Theo kịch bản RCP4.5, vào đầu thế kỷ, lượng mưa năm có xu thế tăng ở hầu hết cả nước, phổ biến từ 5÷10% Vào giữa thế kỷ, mức tăng phổ biến từ 5÷15% Một số tỉnh ven biển Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Trung Trung Bộ có thể tăng trên 20% Đến cuối thế kỷ, mức biến đổi lượng mưa năm có phân bố tương tự như giữa thế kỷ, tuy nhiên vùng có mức tăng trên 20% mở rộng hơn

Theo kịch bản RCP8.5, vào đầu thế kỷ, lượng mưa năm có xu thế tăng ở hầu hết cả nước, phổ biến từ 3÷10% Vào giữa thế kỷ, xu thế tăng tương tự như kịch bản RCP4.5 Đáng chú ý là vào cuối thế kỷ mức tăng nhiều nhất có thể trên 20% ở hầu hết diện tích Bắc Bộ, Trung Trung Bộ, một phần diện tích Nam Bộ và Tây Nguyên

Số liệu trên Bảng 1.3 là mức biến đổi lượng mưa (%) năm của các giai đoạn đầu, giữa

và cuối thế kỷ so với thời kỳ 1986-2005 cho một số tỉnh, thành phố

Bảng 1.3 Biến đổi của lượng mưa mùa hè (%) so với thời kỳ cơ sở

(Giá trị trong ngoặc đơn là khoảng biến đổi quanh giá trị trung bình với cận dưới

20% và cận trên 80%)

TT Tỉnh, thành

phố

Kịch bản RCP4.5

Kịch bản RCP8.5 2016-2035 2046-2065 2080-2099 2016-2035 2046-2065 2080-2099

TT Tỉnh, thành

phố

Kịch bản RCP4.5

Kịch bản RCP8.5 2016-2035 2046-2065 2080-2099 2016-2035 2046-2065 2080-2099

8 Thái Bình (6,5÷32,5) 19,8 (14,2÷26,5) 20,1 (17,0÷39,1) 27,6 (4,9÷21,1) 13,0 (15,0÷33,0) 23,9 (19,4÷42,8) 31,3

9 Nam Định (6,0÷26,0) 16,0 (14,8÷27,8) 21,1 (17,5÷38,1) 27,5 (8,6÷22,0) 15,2 (13,2÷30,5) 21,9 (24,8÷44,6) 34,7

10 Ninh Bình (2,8÷19,5) 11,2 (10,6÷22,5) 16,5 (13,5÷30,7) 22,0 (4,8÷14,8) 9,6 (11,4÷24,2) 17,7 (18,4÷32,0) 25,3

Lượng mưa một 5 ngày lớn nhất trung bình (Rx1day):

Theo kịch bản RCP4.5, vào giữa thế kỷ, lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình có xu thế tăng trên toàn lãnh thổ, phổ biến từ 10÷70% Tăng nhiều nhất ở Đông Bắc, Thừa Thiên - Huế đến Quảng Nam và phía đông Nam Bộ Đến cuối thế kỷ, xu thế biến đổi khá giống với thời kỳ giữa thế kỷ nhưng mức tăng lớn hơn và phạm vi tăng mở rộng

hơn

Theo kịch bản RCP8.5, vào giữa thế kỷ, lượng mưa 5 ngày lớn nhất trung bình có xu thế tăng trên cả nước, mức tăng từ 10÷70%, trong đó tăng nhiều hơn ở Đông Bắc, nam Tây Nguyên, cực nam Trung Bộ và Nam Bộ Đến cuối thế kỷ, xu thế biến đổi tương tự giữa thế kỷ nhưng lớn hơn về mức độ và mở rộng hơn về phạm vi Tăng nhiều nhất ở Đông Bắc, phía tây của Tây Bắc, nam đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, bắc Tây Nguyên và Nam Bộ

1.3 Tổng quan về phát triển kinh tế xã hội

Phát triển kinh tế - xã hội là quá trình nâng cao điều kiện sống của con người thông qua việc sản xuất ra của cải vật chất, cải tiến quan hệ xã hội và nâng cao chất lượng văn hóa Phát triển kinh tế xã hội bao gồm không chỉ là sự tăng trưởng về kinh tế mà còn là một xã hội phát triển tốt hơn, biểu hiện một đời sống xã hội lành mạnh Tức là kinh tế phải đáp ứng được nhu cầu cơ bản của con người

Phát triển kinh tế - xã hội là quá trình nâng cao điều kiện sống của con người thông qua việc sản xuất ra của cải vật chất, cải tiến quan hệ xã hội và nâng cao chất lượng văn hóa Phát triển kinh tế xã hội bao gồm không chỉ là sự tăng trưởng về kinh tế mà còn là một xã hội phát triển tốt hơn, biểu hiện một đời sống xã hội lành mạnh Tức là kinh tế phải đáp ứng được nhu cầu cơ bản của con người

Ở Việt Nam phát triển kinh tế xã hội thể hiện ở các nội dung sau: Kinh tế tăng trưởng khá nhanh; sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá, phát triển kinh tế đang đẩy mạnh Đời sống nhân dân được cải thiện rõ rệt Hệ thống chính trị và khối đại đoàn kết toàn dân tộc được củng cố và tăng cường Chính trị - xã hội ổn định Quốc phòng và an ninh được giữ vững Đường lối đổi mới của Đảng đã tác động tích cực đến sự phát triển của các ngành sản xuất và dịch vụ Tuy nhiên, những thành tựu và khởi sắc của công nghiệp thực sự bắt đầu trong những năm 90 (thế kỷ XX) Bình quân 5 năm 1991-

1995 tốc độ tăng trưởng giá trị sản xuất công nghiệp toàn ngành đạt 13,7%, vượt xa kế hoạch đề ra (7,5%-8,5%); trong đó khu vực kinh tế Nhà nước tăng 15%, khu vực ngoài quốc doanh tăng 10,6% Trong 5 năm 1996-2000, sản xuất công nghiệp Việt Nam tiếp tục phát triển ổn định và tăng trưởng với nhịp độ cao Giá trị sản xuất công nghiệp năm 1996 tăng 14,2%, năm 1997 tăng 13,8%, 1998 tăng 12,1%, 1999 tăng 10,4% và năm 2000 tăng 17,5% Nếu so với năm 1990, giá trị sản xuất công nghiệp năm 2004 tăng gấp 6,5 lần, nhịp độ tăng trưởng bình quân hàng năm đạt 14,3% 6 tháng đầu năm

2005, giá trị sản xuất công nghiệp ước đạt 205,3 nghìn tỷ đồng, tăng 15,6% so với cùng kỳ năm 2004, trong đó khu vực doanh nghiệp Nhà nước tăng 9,7%; khu vực kinh

tế ngoài Nhà nước vẫn tiếp tục duy trì mức tăng cao 24,7%; khu vực có vốn đầu tư nước ngoài tăng 13,9%

Những sản phẩm công nghiệp chủ yếu phục vụ sản xuất và tiêu dùng của dân cư đều tăng cả chất lượng và số lượng, đáp ứng cơ bản nhu cầu tiêu dùng trong nước và tham gia xuất khẩu Năm 2004, than khai thác đạt 26,29 triệu tấn, gấp 5,7 lần năm 1990; điện sản xuất 46,05 tỷ kWh, gấp 5,24 lần; dầu thô khai thác 20,05 triệu tấn, gấp 7,43 lần; xi măng 25,33 triệu tấn, gấp 10 lần; thép cán 2,93 triệu tấn, gấp 29 lần; phân hóa học 1,45 triệu tấn, gấp 4,1 lần ; giấy bìa 78,1 vạn tấn, gấp 10 lần; vải lụa 518,2 triệu mét, gấp 1,63 lần; đường mật 1,37 triệu tấn, gấp 4,2 lần; lắp ráp ti vi 2,48 triệu chiếc, gấp 17,6 lần; quần áo may sẵn 784,05 triệu chiếc, gấp 6,26 lần ; xà phòng giặt 45,9 vạn tấn, gấp 8,37 lần; ôtô lắp ráp 42,65 nghìn chiếc (năm 1990 chưa lắp ráp ôtô); xe máy lắp ráp 1,57 triệu chiếc (năm 1990 chưa lắp ráp xe máy)

Một trong những thành tựu kinh tế to lớn là phát triển sản xuất nông nghiệp Thành tựu nổi bật và to lớn nhất của nông nghiệp là đã giải quyết vững chắc vấn đề lương thực,

đảm bảo an ninh lương thực quốc gia, đưa Việt Nam từ nước thiếu lương thực trở thành nước xuất khẩu gạo lớn thứ hai thế giới liên tục từ năm 1989 đến nay Do sản xuất lương thực tăng nhanh, Việt Nam không những đã bảo đảm được nhu cầu tiêu dùng trong nước mà còn dành khối lượng khá lớn cho xuất khẩu

Tính tới tháng 7/2000, Việt Nam ký Hiệp định thương mại với 61 nước, trong đó có Mỹ, đưa tổng số nước có quan hệ ngoại thương với Việt Nam từ 50 nước năm 1990 lên 170 nước năm 2000 Năm 2004, tổng mức lưu chuyển ngoại thương Việt Nam đạt 54,46 tỷ USD (tăng gấp 11,34 lần so với mức 5,10 tỷ USD năm 1990); trong đó xuất khẩu 26,50 tỷ USD tăng 11,02 lần; nhập khẩu 31,95 tỷ USD, tăng gấp 11,61 lần Nhịp

độ tăng bình quân hàng năm tổng mức lưu chuyển ngoại thương thời kỳ 1991-2004 đạt 18,94% trong đó xuất khẩu 18,70%; nhập khẩu 19,14% Nhờ kinh tế đạt mức tăng trưởng cao và liên tục nhiều năm liền nên đời sống vật chất, văn hóa và tinh thần của dân cư được cải thiện rõ rệt

Tứ kỳ và Gia Lộc là hai huyện có địa bàn rộng của tỉnh Hải Dương Tình hình PTKT -

XH của huyện vẫn còn gặp một số khó khăn, hạn chế đó là tỷ lệ hộ nghèo còn cao, tình hình phát triển kinh tế chủ yếu vẫn là sản xuất nông nghiệp, manh mún theo phong trào Sản phẩm du lịch – dịch vụ chưa chưa tương xứng với tiềm năng, lợi thế của vùng Do đó, chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của vùng được đặt ra: Tiếp tục đẩy mạnh phát triển bền vững, góp phần vào sự nghiệp phát triển kinh tế xã hội của địa phương, gắn du lịch với bảo tồn các giá trị văn hóa - lịch sử - cách mạng truyền thống, giữ gìn môi trường sinh thái bền vững, nâng cao đời sống vật chất và tinh thần cho nhân dân; Khai thác và mở rộng diện tích trồng cây nông nghiệp từ các diện tích đất đồi chưa canh tác, tăng năng suất cây trồng

Đối với vùng hưởng lợi cấp nước của cống Ngọc Trại: phát triển kinh tế xã hội được thể hiện ở các mặt: Phát triển du lịch từ các hồ chứa nước, phát triển ngành trồng trọt, nâng cao năng suất cây trồng, tăng mức sống của người dân địa phương

1.4 Tổng quan về các nghiên cứu liên quan trên thế giới và ở Việt Nam

1.4.1 Tổng quan các nghiên cứu về biến đổi khí hậu trên thế giới

Hiện nay, trên thế giới đã có các nghiên cứu về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, nước

biển dâng tới việc cung cấp nước tưới của hệ thống thủy lợi, cũng như các nghiên cứu

về giải pháp lấy nước từ sông cung cấp cho hệ thống thủy lợi khi mực nước xuống thấp Một số nghiên cứu liên quan trên thế giới, cụ thể như sau:

Nghiên cứu ưu tiên cung cấp nước tưới cho hệ thống tưới ở tỉnh Oronts, Lebanon của tác giả Roula Bachour và Manal Al Arab năm 2011, các giả đã nghiên cứu về khả năng khai thác nước của các dòng sông trong tỉnh để ưu tiên cấp nước cho các hệ thống tưới; Nghiên cứu nhận dạng sự thiếu hụt nước tưới và đề xuất giải pháp thích ứng với hạn hán và biến đổi khí hậu ở lưu vực sông Heihe, Trung Quốc của tác giả Xiangzheng Deng và Chunhong Zhao, trong bài báo này các tác giả đã đi nghiên cứu

về nhận dạng sự thiếu hụt nước tưới của các hệ thống thủy lợi dưới các kịch bản biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế trong lưu vực sông Heihe, kết quả của bài báo các tác giả đã đánh giá được mức độ ảnh hưởng và đề xuất một số giải pháp ứng phó với biến đổi khí hậu phù hợp Nghiên cứu nhu cầu nước và cấp nước cho lưu vực sông Corolado, USA của tác giả Michael L Connor (2012), trong nghiên cứu này đã đi nghiên cứu và tính toán về nhu cầu nước cho các ngành kinh tế trong tương lai và đề xuất các giải pháp đáp ứng nhu cầu đó bằng biện pháp công trình và phi công trình Nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế đến nhu cầu nước và giải pháp thích ứng tại phía Bắc Đài Loan (2016), trong nghiên cứu này đã đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và phát triển đến nhu cầu nước và đề xuất các giải pháp thích ứng; Nghiên cứu mở rộng các hệ thống lấy nước ở vùng hạn hán của Mỹ của tác giả David S Bowles và Trevor C Hunghes (2005), nghiên cứu này đã nghiên cứu đánh giả nhu cầu nước tăng lên do hạn hán và yêu cầu nước của các hệ thống thủy lợi và đề xuất mở rộng hệ thống lấy nước; Nghiên cứu công nghệ và phương pháp cải thiện hiệu quả lấy nước tưới của hệ thống thủy lợi của tác giả Robert G Evans và E Jonh Sadler năm 2008, nghiên cứu này các tác giả đã đi nghiên cứu về các phương pháp và các công nghệ hiện đại để nâng cao hiệu quả sử dụng nước tưới của các công trình lấy nước phục vụ tưới Nghiên cứu tiềm năng tiết kiệm nước của hệ thống tưới với mô phỏng và kết nối toàn cầu của tác giả J Jägermeyr, D Gerten và J Heinke năm

2015 Trong nghiên cứu này các tác giả đã đi nghiên cứu các các giải pháp để tiết kiệm nước trong hệ thống tưới trên phạm vi toàn cầu, các giải pháp được đề xuất như nhóm

tưới cho nông nghiệp, nghiên cứu điển hình ở Bari, Italy của tác giả A Hamdy năm

2007, trong nghiên cứu này tác giả đã đi tính toán, phân tích, so sánh hiệu quả của việc

sử dung nước với các ngành kinh tế khác Nghiên cứu thách thức và sự cấp bách trong quản lý tưới trong tương lai tại Indonesia của tác giả Sigit Supadmo Arif và Murtiningrum năm 2012

1.4.2 Tổng quan các nghiên cứu về biến đổi khí hậu ở Việt Nam

Các công trình nghiên cứu tác động của BĐKH đến TNN khá đa dạng Thông thường các công trình được phân chia theo lưu vực của hệ thống sông như: Lưu vực sông Hồng - Thái Bình, sông Cả, sông Thu Bồn, sông Hương và sông Ba, đồng bằng sông Cửu Long Tuy nhiên, luận văn chỉ nghiên cứu đến sự thay đổi của TNN mặt dưới tác động của BĐKH tại huyện Tứ Kỳ và Gia Lộc, tỉnh Hải Dương Do đó, trong mục này chỉ đề cập đến các nghiên cứu thuộc lưu vực sông Hồng - Thái Bình

Nghiên cứu của Vũ Văn Minh và cộng sự (2011) sử dụng các mô hình MIKE NAM, MIKE BASIN và MIKE 11 để tính toán biến động dòng chảy, nhu cầu nước và cân bằng nước hệ thống cho lưu vực sông Hồng - Thái Bình theo các kịch bản BĐKH Kết quả nghiên cứu cho thấy dòng chảy trung bình năm trên lưu vực sông Hồng - Thái Bình có xu hướng tăng lên; đối với phân phối dòng chảy, dòng chày mùa lũ có xu hướng tăng lên trong khi dòng chảy mùa kiệt có xu hướng 33 giảm xuống; giai đoạn 2080-2099, nhu cầu nước sử dụng cho nông nghiệp theo các kịch bản B2 và A2 tăng lần lượt 0,84 triệu và 1,01 triệu m3 /năm so với giai đoạn nền 1980-1999; và lượng nước thiếu hụt trên toàn lưu vực dao động từ 4,1 đến 4,7 tỷ m3 /năm, chiếm 15-17% tổng lượng nhu cầu sử dụng nước

Nguyễn Thanh Sơn và cộng sự (2011) sử dụng mô hình toán MIKE NAM để tính toán biến động dòng chảy và lưu lượng cho sông Nhuệ - sông Đáy Kết quả tính toán cho thấy, vào năm 2020, tại các lưu vực thu nước bộ phận, dòng chảy trung bình năm tăng khoảng 0,9-1,3%; với dòng chảy lũ tại các lưu vực tăng lên lớn hơn so với trung bình năm trong khoảng từ xấp xỉ 1,3%-2,1%; lưu lượng mùa kiệt có biến động so với hiện trạng, tuy rất nhỏ Đến năm 2050, lưu lượng tại các tiểu lưu vực tăng 1,1-1,9% so với hiện trạng Đối với mùa kiệt, lưu lượng biến động so với hiện trạng, tuy không lớn là

Nguyễn Hoàng Minh và cộng sự (2015) đã sử dụng các mô hình toán MIKE NAM, MIKE BASIN, MIKE 11 Kết quả nghiên cứu thể hiện dòng chảy năm ở các trạm thủy văn trên LVS Lô có xu hướng tăng nhanh trong tương lai; dòng chảy phân phối không đồng đều trong năm, tăng nhanh vào mùa lũ và giảm vào mùa kiệt; và nhu cầu sử dụng nước cho các ngành kinh tế cũng có xu hướng tăng nhanh dẫn đến việc thiếu hụt nước ngày càng tăng lên; lượng nước thiếu hụt trong giai đoạn 2080-2099 dao động trong khoảng 252,1-267,7 triệu m3 , chiếm khoảng 11-12% nhu cầu nước

Lại Tiến Vinh (2016) chỉ ra TNN lưu vực sông Hồng - Thái Bình có biểu hiện suy giảm đáng kể Thể hiện ở dòng chảy trung bình năm của các lưu vực sông thượng nguồn thể hiện xu thế tăng so với trung bình nhiều năm nhưng dòng chảy trung bình mùa kiệt lại có xu thế giảm và dòng chảy trung bình mùa lũ thể hiện xu thế tăng Ngoài ra, mực nước trong sông vùng đồng bằng sông Hồng những thập kỷ gần đây có nhiều biến động do nhiều nguyên nhân khác nhau, chủ yếu là BĐKH, điều tiết các hồ chứa thượng nguồn, khai thác cát trong lòng sông làm cho lòng đáy sông hạ du bị hạ thấp, và chuyển nước giữa các lưu vực Từ đó, tác giả đưa ra định 34 hướng quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội, tài nguyên môi trường vùng đồng bằng sông Hồng

Nghiên cứu của tác giả Lê Văn Chín về đánh giá ảnh hưởng của BĐKH đến cân bằng nước lưu vực sông Đáy Bằng phương pháp mô phỏng mưa-dòng chảy (sử dụng mô hình Mike Nam, Mike Basin) và dựa trên kịch bản BĐKH và quy hoạch phát triển kinh tế, xã hội, tác giả đã đánh giá được nhu cầu nước, cân bằng nước, sự thiếu hụt nước của lưu vực trong tương lai (2020 và 2050)

Đề tài cấp nhà nước do GS TS Lê Kim Truyền làm chủ nhiệm “Nghiên cứu các giải pháp cấp nước mùa cạn cho các hệ thống thủy lợi dọc sông Hồng’ năm 2005”, trong nghiên cứu này đã đi nghiên cứu các mức đồ hạ thấp của mực nước sông Hồng và đề xuất giải pháp lấy nước cho các kịch bản đó

Nghiên cứu đánh giá khả năng lấy nước của các cống tưới hệ thống thuỷ lợi Nam Thái Bình dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu - nước biển dâng của tác giả TS Nguyễn Thu Hiền (2012), nghiên cứu đánh giá khả năng lấy nước tại các cống tưới của hệ thống cho vụ Đông Xuân là vụ có nhu cầu dùng nước căng thẳng nhất ứng với các

năm trung bình và ít nước và đề ra một số giải pháp công trình và phi công trình cho

hệ thống thủy nông Nam Thái Bình (Như nâng cấp và mở rộng các cống lấy nước, chuyển dịch cơ cấu cấy trồng )

Nghiên cứu biến động tài nguyên nước vùng đồng bằng sông Hồng trong bối cảnh biến đổi khí hậu của tác giả Lại Tiến Vinh (2016), nghiên cứu chỉ ra hệ thống Bắc Hưng Hải là khu vực thiếu nước nhiều nhất vùng đồng bằng sông Hồng, tác giả đề xuất các phương án: Hạ mực nước thiết kế cống Xuân Quan từ +1,85m xuống +1,5m hoặc Lắp trạm bơm với công suất 24.000 m3/h bên cạnh cống Xuân Quan để bơm nước bổ sung từ sông Hồng vào

Nghiên cứu một số vấn đề kỹ thuật cống vùng triều cần tập trung nghiên cứu để phục

vụ nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản ven biển của tác giải TS Đinh Vũ Thanh, nghiên cứu rất nhiều hệ thống nuôi trồng thủy lợi ven biển cả nước đã thực hiện chuyển đổi, từ nông nghiệp sang nông nghiệp và thủy sản hoặc chỉ thuần thủy sản, nghiên cứu chỉ ra nhiều cống chỉ có tiêu năng một triều (phía sông) và khẩu độ nhỏ không đáp ứng nhiệm vụ mới và chú trọng đề xuất phương án về tính toán xác định khẩu diện cống

Nghiên cứu tính toán cân bằng nước cho các ngành kinh tế của lưu vực sông Mã của các tác giả TS Lê Xuân Quang, TS Vũ Thế Hải, PGS.TS Nguyễn Thế Quảng-Viện nước, tưới tiêu và môi trường, nghiên cứu chỉ ra rằng lượng nước yêu cầu nhỏ hơn lượng nước đến, nhưng do phân bố không đều theo thời gian, những tháng mùa kiệt nhu cầu sử dụng nước lớn nhưng lượng nước đến lại ít, ngược lại những tháng mùa lũ lượng nước đến rất rồi rào, nhu cầu sử dụng nước ít Do vậy vẫn còn những vùng thiếu nước về mùa kiệt, cần có các giải pháp tưới tiêu khoa học, nâng cao hiệu quả quản lý vận hành, khai thác các công trình, ngoài ra còn có biện pháp trữ nước, chôn nước Đối với vùng thiếu nước nhiều lớn nhất cần có các biện pháp công trình và phi công trình

để khắc phục

Nghiên cứu lập quy trình vận hành hệ thống thuỷ lợi thuộc dự án Gò Công - Tiền Giang để thích ứng với nước biển dâng của tác giả Mai Văn Phú, kết quả cho thấy tổ hợp vận hành đáp ứng được 57% nhu cầu dùng nước của hệ thống trong mùa khô, đề

xuất giải pháp điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất, lựa chọn cơ cấu cây trồng và mùa vụ Nhìn chung, các nghiên cứu đã sử dụng mô hình MIKE NAM tính toán sự thay đổi của dòng chảy, mô hình MIKE BASIN hoặc MIKE 11 tính toán cân bằng nước hệ thống, và mô hình MIKE 11 tính toán sự thay đổi mực nước vùng ĐBSH trong điều kiện BĐKH Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu còn nhiều hạn chế, mới chỉ dừng lại ở mức độ khát quát, chưa cụ thể, và đặc biệt là chưa xét đến các phương án công trình/giải pháp cụ thể trong tính toán để tăng cường đảm bảo an ninh nguồn nước và

hỗ trợ tăng cường năng lực quản lý, vận hành hiệu quả các công trình khai thác và sử dụng nước cho từng vùng

1.5 Tổng quan về hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải

1.5.1 Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu

1.5.1.1 Vị trí địa lý

a) Vị trí địa lý hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải

Hệ thống Thuỷ lợi Bắc Hưng Hải có vị trí địa lý nằm ở giữa đồng bằng sông Hồng, được xác định theo toạ độ: 20º30’ đến 21º07’ vĩ độ Bắc; 105º50’ đến 106º36’ kinh độ Đông, được bao bọc bởi 4 con sông lớn:

Sông Đuống ở phía Bắc với độ dài phần chảy qua hệ thống là 67km;

Sông Luộc ở phía Nam với độ dài phần chảy qua hệ thống là 72km;

Sông Thái Bình ở phía Đông với độ dài phần chảy qua hệ thống là 73km;

Sông Hồng ở phía Tây với độ dài phần chảy qua hệ thống là 57km

Toàn khu vực rộng: 214.932ha, diện tích phần trong đê là 192.045ha, ngoài đê 22.887ha (Quy hoạch 2009) bao gồm đất đai của toàn bộ tỉnh Hưng Yên (10 huyện), 7 huyện thị của Hải Dương, 3 huyện của tỉnh Bắc Ninh và 2 quận, huyện của thành phố

Hà Nội

- Phía Đông giáp xã Tái Sơn

- Phía Tây giáp sông Đồng Tràng và xã Hoàng Diệu, huyện Gia Lộc

- Phía Nam giáp xã Tân Kỳ

- Phía Bắc giáp xã Hưng Đạo, huyện Tứ Kỳ và xã Gia Lương huyện Gia Lộc

Hình 1.2 Bản đồ vị trí cống Ngọc Trại 1.5.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình trong khu vực cống Ngọc Trại không đồng đều, các khu dân cư, ruộng và thùng ao xen kẽ

- Cao độ khu cao trung bình: +3,20 đến +4,00

- Cao độ ruộng trung bình: +2,00 đến +2,20

Cống Ngọc Trại

1.5.1.4 Đặc điểm đất đai thổ nhưỡng

Đất đai được hình thành do phù sa sông Hồng - Thái Bình, thành phần cơ giới của đất

từ thịt nhẹ đến thịt pha nhiễm chua và nghèo lân, chia ra thành các loại sau:

Loại đất phù sa sông Hồng không được bồi màu nâu thẫm trung tính, ít chua, đây là loại đất tốt rất thích hợp cho trồng màu và lúa cao sản

Loại đất phù sa sông Hồng không được bồi lắng trung tính ít chua glây trung bình, loại đất này có tầng phù sa dày, thành phần cơ giới đất thịt trung bình đến thịt nặng, loại đất này thích hợp cho cấy lúa 2 vụ

Loại đất phù sa sông Hồng có tầng loang lổ không được bồi lắng, màu đất nâu nhạt, tầng phù sa mỏng, thành phần cơ giới từ trung bình đến nặng, bị sét hoá mạnh, chất hữu cơ phân huỷ chậm thường bị chua, cần được cải tạo

Trong đó, chủ yếu là đất phù sa Glây của hệ thống sông Hồng (Phg) chiếm tỷ lệ diện tích lớn nhất

Bảng 0.4: Các chỉ tiêu cơ lý của đất

Khu vực dự án nằm trong khu vực Đồng bằng Bắc Bộ mang đặc trưng khí hậu nóng

ẩm, mưa nhiều nhiệt độ hàng năm thay đổi theo mùa rõ rệt Nhiệt độ bình quân (200C đến 250C), thấp nhất là 100 C, cao nhất là 390C

Bảng 0.5: Nhiệt độ tương đối trung bình nhiều năm

Đơn vị:°C

b) Mưa:

Hàng năm mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10, đây là thời gian lượng mưa tập trung lớn nhất chiếm 75% tổng lượng mưa cả năm, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa chiếm 25% Lượng mưa bình quân nhiều năm đạt ở mức 1.350

mm  1.450 mm Tứ Kỳ là huyện thuộc vùng có lượng mưa trung bình ở miền Bắc, những năm gần đây lượng mưa rất thấp vào vụ Đông - Xuân (từ tháng 1 đến tháng 5) c) Số giờ nắng:

Số giờ nắng trung bình năm đạt 1.623 giờ tại Hải Dương, 1.473 giờ tại Hưng Yên, 1.589 giờ tại Hà Nội Tháng II, III có số giờ nắng trung bình tháng nhỏ nhất trong năm, tháng 2, 3 đạt từ 42 đến 48 giờ Tháng VII có số giờ nắng trung bình tháng cao nhất đạt 198 giờ tại Hải Dương, 177 giờ tại Hưng Yên, 193 giờ tại Hà Nội

Bảng 0.6: Số giờ nắng tương đối trung bình nhiều năm

Đơn vị: h

Hải

Dương 83 44,4 41,6 85,8 204,4 176,2 214,5 100 106,6 187 157,5 130,5 1531,5 d) Độ ẩm:

Khí hậu ở đây khá ẩm ướt, độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm là 85%.Thời kỳ mùa mưa độ ẩm cao đạt 97%, mùa khô độ ẩm giảm xuống chỉ còn 40%

TB 16,5 18,0 20,2 23,9 27,0 29,2 29,3 28,5 27,3 25,3 21,8 18,0

Bảng 0.7: Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm

1.5.1.6 Mạng lưới sông ngòi

Tứ Kỳ là huyện có hệ thống sông ngòi và kênh dẫn nội đồng phong phú, xung quanh huyện có các triền sông Đĩnh Đào, sông Lộng Khê - Cầu Xe, sông Lộng Khê - An Thổ (thuộc hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải), sông Thái Bình, sông Luộc (thuộc hệ thống sông Thái Bình) chảy qua với hệ thống đê bao và cống dưới đê Huyện Tứ Kỳ là vùng

hạ lưu của hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải có các cửa tiêu lớn của hệ thống (cống Cầu Xe, cống An Thổ) Mực nước trong sông nội đồng và hệ thống các trạm bơm trong toàn huyện phụ thuộc rất nhiều vào mực nước của hệ thống Bắc Hưng Hải và sông ngoài Cống Ngọc Trại nằm trên sông Đồng Tràng là sông nội đồng khá lơn của

hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải

1.5.2 Hiện trạng dân sinh kinh tế - xã hội trong vùng nghiên cứu

1.5.2.1 Hành chính

Vùng Bắc Hưng Hải theo các quyết định phân chia địa danh hành chính bao gồm địa giới hành chính của 4 tỉnh: toàn bộ tỉnh Hưng Yên, 7 huyện và thành phố Hải Dương, tỉnh Hải Dương, 3 huyện thuộc tỉnh Bắc Ninh và 2 quận huyện thuộc thành phố Hà Nội Các địa danh hành chính cụ thể bao gồm 343 xã, 34 phường với diện tích tự nhiên

TB 82,6 85,3 88,8 89,2 86,4 83,2 83,7 87,2 86,5 81,6 80,0 78,8

214.931ha, dân số 3.001.295 người

Bảng 1.9: Số liệu hành chính, diện tích, dân số hệ thống Bắc Hưng Hải

TT Tỉnh Số xã Số phường thị trấn DT tự nhiên (ha) Dân số

(Nguồn: Theo niên giám thống kê 2018 của các tỉnh)

Vùng cấp nước của cống Ngọc Trại bao gồm: một phần diện tích của các huyện Tứ Kỳ

và huyện Gia Lộc

1.5.2.2 Dân cư và lao động

a) Dân cư: Vùng nghiên cứu là các tỉnh thuộc đồng bằng Bắc Bộ Mật độ dân số bình

quân toàn vùng từ 1100 người/km2 đến 1400 người/km2, trong đó thành thị 2980 -

3800 người/km2, nông thôn là 1242 người/km2 Tỷ lệ nam nữ trong vùng gần như tương đương nhau khoảng 50% Dân số ở thành thị là 501.621 người, nông thôn là 2.207.743 người chiếm 82% dân số toàn vùng;

b) Phân bố dân cư theo đơn vị hành chính: Theo số liệu thống kê năm 2018 của các

tỉnh trong vùng nghiên cứu thì toàn bộ vùng có số dân là 3.001.295 người Trong đó Hải Dương chiếm 35%, Hưng Yên 41%, Bắc Ninh 13%, Hà Nội 10%;

Lao động: Lứa tuổi trong độ tuổi lao động chiếm 53%, đây là lực lượng chủ yếu làm cho kinh tế vùng phát triển Lực lượng tham gia trong các ngành Nông - Lâm nghiệp là 77%, Công nghiệp là 9,5 – 9,7%, Thương nghiệp là 3,6% còn lại là các ngành nghề khác

Bảng 1.10: Phân bố dân cư vùng Bắc Hưng Hải năm 2018

vùng nghiên cứu được thể hiện trong bảng dưới đây

Bảng 1.13: Số lượng gia súc, gia cầm vùng cấp nước cống Ngọc Trại năm 2018

Bảng 1.14 Diện tích vùng cấp nước cống Ngọc Trại năm 2018

1.5.2.5 Hiện trạng công nghiệp

Hiện tại toàn tỉnh có 8 khu công nghiệp tập trung (Nam sách, Phú Thái, Phúc Điền, Đại An, Việt Hoà, Lai Vu và Tân Trường), 31 cụm công nghiệp, 16 doanh nghiệp trung ương, 85 dự án đầu tư nước ngoài, 106HTX, 219 doanh ngiệp tư nhân, 451 công

ty SXCN, 35.000 hộ cá thể, 50 làng nghề có quy mô khá Với các sản phẩm có khối lượng lớn và có uy tín trên thị trường trong và ngoài nước như sản phẩm điện, ô tô, xi măng, máy bơm nước, giầy, may mặc, đồ sứ, đá mài, bánh đậu xanh

Bảng 1.15 Diện tích đất công nghiệp vùng tưới và cấp nước của cống Ngọc Trại

1.5.3 Hiện trạng hệ thống tưới vùng nghiên cứu

Cống Ngọc Trại được xây dựng từ những năm 60 thế kỷ trước, cống nằm dưới đường liên xã Ngọc Kỳ - Tân Kỳ, huyện Tứ Kỳ Ban đầu cống đơn thuần là cầu giao thông (không có cửa van điều tiết) Năm 1999 Dự án xây dựng trạm bơm Đò Neo, huyện Tứ

Kỳ được hoàn thành, cống Ngọc Trại nằm trên sông Đồng Tràng có vai trò quan trọng trong việc phân vùng lưu vực tiêu úng cho trạm bơm Đò Neo và trạm bơm Đồng Tràng, cống được đầu tư cải tạo, nâng cấp bổ sung cửa van điều tiết Ngoài nhiệm vụ phân vùng lưu vực tiêu hiện nay cống Ngọc Trại còn có nhiệm vụ điều tiết dẫn nước tưới Cống lấy nước tưới cấp nguồn cho 1.600ha diện tích canh tác lúa màu, chăn nuôi, thủy san, công nghiệp của huyện Tứ Kỳ và huyện Gia Lộc (Huyện Tứ Kỳ gồm các xã Hưng Đạo, Ngọc Kỳ; huyện Gia Lộc gồm các xã Hoàng Diệu, Gia Lương, Gia Khánh, Tân Tiến, Gia Tân) Nguồn nước tưới lấy từ sông Đĩnh Đào qua cống Đồng Tràng Hiện trạng cống Ngọc Trại là loại cống lộ thiên khẩu độ (BxH = 4,4x3,15m), cao trình đáy cống -0,93m (theo khảo sát thực tế) Kết cấu tường thân cống bằng gạch xây, cầu giao thông trên mặt bằng bê tông cốt thép Sau nhiều năm khai thác hiện nay cống Ngọc Trại đã xuống cấp nghiêm trọng toàn bộ tường thân cống đã bị nứt, có chỗ rộng từ 5