...Nguyễn Thị Kim Ngà.pdf

...Nguyễn Thị Kim Ngà.pdf tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực ki...

TRƯỜNG ĐẠI H

KHOA KHÍ T

NGHIÊN CỨU XÂM NH

MÃ VÀ ĐỀ XU

THIỆ

I HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ N

KHOA KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN

U XÂM NHẬP MẶN VÙNG CỬ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM NH

ỆT HẠI DO MẶN GÂY RA

Hà Nội - 2016

NG HÀ NỘI

ỬA SÔNG

M NHẸ

NGHIÊN CỨU XÂM NH

MÃ VÀ ĐỀ XU

THIỆ

Chuyên ngành: Th

Mã ngành: D440224

NGƯỜ

NGUYỄN THỊ KIM NGÀ

U XÂM NHẬP MẶN VÙNG CỬ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM NH

ỆT HẠI DO MẶN GÂY RA

Chuyên ngành: Thủy văn

Mã ngành: D440224

ỜI HƯỚNG DẪN: 1 PGS.TS Hoàng Ng

2 ThS Lê Thị Thườ

Hà Nội - 2016

ỬA SÔNG

M NHẸ

N: 1 PGS.TS Hoàng Ngọc Quang

ờng

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô Đặc biệt, em xin bày tỏ tấm lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Hoàng Ngọc Quang và Th.S Lê Thị Thường giảng viên khoa Tài nguyên nước và khoa Khí tượng – Thủy văn đã chỉ bảo tận tình, là những người trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đồ án trong suốt

thời gian qua

Em xin gửi lời cảm ơn tới PGS.TS Lã Thanh Hà và toàn thể cán bộ Trung tâm Nghiên cứu Thủy văn và Tài nguyên nước – Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi Khí hậu, những người đã giúp đỡ kỹ thuật mô hình tính

toán xâm nhập mặn để em có thể hoàn thành đồ án này một cách tốt nhất

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đặc biệt là các bạn sinh viên lớp ĐH2T khóa 2012 – 2016 đã tận tình trao đổi, đóng góp ý kiến và động viên em rất nhiều để em hoàn thành đồ án

Nội dung trong đồ án này không tránh khỏi các khuyết điểm và hạn chế

về hiểu biết, số liệu và thời gian Em rất mong nhận được những nhận xét và đóng góp quý báu của quý Thầy, Cô giúp cho đồ án được hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 6/2016 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Kim Ngà

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích của đề tài 2

3 Phương pháp nghiên cứu 2

4 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 2

5 Bố cục của đồ án 2

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI 3

1.1 Điều kiện tự nhiên 3

1.1.1 Vị trí địa lý 3

1.1.2 Đặc điểm địa hình 4

1.1.3 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng 5

1.1.4 Lớp phủ thực vật 7

1.2 Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn 8

1.3 Đặc điểm khí hậu 11

1.3.1 Đặc điểm thời tiết, khí hậu 11

1.3.2 Chế độ nhiệt và Bốc hơi 11

1.3.3 Độ ẩm không khí 13

1.3.4 Chế độ mưa 13

1.3.5 Chế độ gió 15

1.4 Đặc điểm thủy văn 16

1.4.1 Hệ thống sông 16

1.4.2 Đặc điểm dòng chảy 19

1.4.3 Dòng chảy bùn cát 22

1.5 Đặc điểm kinh tế - xã hội trên lưu vực sông 22

1.5.1 Đặc điểm xã hội 22

1.5.2 Đặc điểm kinh tế 23

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ THỦY HẢI VĂN VÀ THỰC TRẠNG XÂM NHẬP MẶN VÙNG CỬA SÔNG MÃ 26

2.1 Đặc điểm chế độ thủy triều 26

2.1.1 Chế độ triều 26

2.1.2 Ảnh hưởng của thủy triều đến xâm nhập mặn 27

2.2 Đánh giá hiện trạng xâm nhập mặn vùng cửa sông Mã 28

2.2.1 Tổng quan tình hình xâm nhập mặn vùng nghiên cứu 28

2.2.2 Diễn biến mặn theo thời gian 30

2.2.3 Diễn biến mặn theo không gian 30

2.2.4 Một số nguyên nhân chính gây ra hiện tượng xâm nhập mặn 36

2.3 Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến các hoạt động kinh tế vùng nghiên cứu 37

2.3.1 Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến khả năng khai thác nguồn nước ở hạ lưu các sông lưu vực sông Mã 37

2.3.2 Thiệt hại do xâm nhập mặn gây ra đến các hoạt kinh tế xã hội vùng nghiên cứu 38

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 MÔ PHỎNG THỦY LỰC VÀ TÍNH TOÁN XÂM NHẬP MẶN CHO HỆ THỐNG SÔNG MÃ 42

3.1 Lựa chọn công cụ nghiên cứu 42

3.1.1 Các công cụ nghiên cứu dự báo và cảnh báo xâm nhập mặn 42

3.1.2 Yêu cầu và lựa chọn mô hình mô phỏng xâm nhập mặn 44

3.1.3 Giới thiệu mô hình Mike 11 45

3.2 Thiết lập mô hình thủy lực, tính toán khuếch tán mặn 47

3.2.1 Sơ đồ khối tính toán thủy lực Mike 11 47

3.2.2 Phạm vi mô phỏng dòng chảy 48

3.2.3 Tài liệu sử dụng 48

3.2.4 Thiết lập mạng thủy lực 50

3.2.5 Điều kiện ban đầu và điều kiện biên của mô hình 51

3.3 Hiệu chỉnh và kiểm định bộ thông số cho mô hình 53

3.3.1 Hiệu chỉnh và kiểm định bộ thông số cho mô đun thủy lực 54

3.3.2 Hiệu chỉnh và kiểm định mô đun khuếch tán mặn 60

3.3.3 Đánh giá bộ thông số mô hình 66

3.4 Đề xuất các biện pháp giảm nhẹ thiệt hại do mặn gây ra 67

3.4.2 Giải pháp công trình 68

3.4.3 Hồ chứa 69

3.4.4 Giải pháp phi công trình 69

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Phân bố diện tích của một số phụ lưu của sông Mã 4

Bảng 1.2: Mạng lưới trạm Khí tượng – Thủy văn 9

Bảng 1.3: Nhiệt độ tháng năm trung bình nhiều năm tại các trạm 11

Bảng 1.4: Lượng bốc hơi trung bình nhiều năm lưu vực sông Mã 13

Bảng 1.5: Đặc trưng mưa năm ở lưu vực sông Mã 15

Bảng 1.6: Dòng chảy năm trung bình nhiều năm ở một số nơi trên lưu vực sông Mã 19

Bảng 1.7: Mức độ chênh lệch lượng nước giữa mùa lũ và mùa cạn, giữa tháng lớn nhất và nhỏ nhất trong năm tại một số trạm thuỷ văn 21

Bảng 1.8: Dòng chảy 30 ngày liên tục nhỏ nhất ở một số vị trí 21

Bảng 1.9: Cơ cấu kinh tế qua các năm của tỉnh Thanh Hóa 23

Bảng 2.1: Mực nước (m) triều lớn nhất, nhỏ nhất tại một số vị trí trong vùng nghiên cứu 26

Bảng 2.2: Diễn biến độ mặn dọc các sông (1990-2010) 29

Bảng 2.3: Đặc trưng độ mặn tại các trạm trên sông Mã (1990 - 2010) 31

Bảng 2.4: Đặc trưng độ mặn tại các trạm trên sông Lèn (1990 – 2010) 33

Bảng 2.5: Đặc trưng độ mặn tại các trạm trên sông Lạch Trường (1995-2010) 35

Bảng 3.1 Tóm tắt một số mô hình thường được sử dụng ở Việt Nam 43

Bảng 3.2: Lưu lượng tại các biên trên 49

Bảng 3.3: Mực nước, độ mặn tại các biên dưới 49

Bảng 3.4: Mực nước, độ mặn tại các trạm kiểm tra 50

Bảng 3.5 Các vị trí kiểm tra trên hệ thống sông 52

Bảng 3.6: Hệ số nhám của các sông trong hệ thống sông Mã 55

Bảng 3.7: Kết quả đánh giá sai số tính toán và thực đo tại một số trạm kiểm tra 57

Bảng 3.8: Kết quả đánh giá sai số tính toán và thực đo tại một số 60

Bảng 3.9: Bảng kết quả hiệu chỉnh mặn tại một số trạm trong hệ thống sông Mã 63

Bảng 3.10: Tổng hợp kết quả kiểm định mô đun khuếch tán 66

Hình 1.1 Bản đồ các lưu vực sông thuộc tỉnh Thanh Hóa 3

Hình 1.2: Phân phối dòng chảy năm trung bình nhiều năm tại trạm Cửa Đạt và Cẩm Thủy 20

Hình 2.1: Độ mặn lớn nhất năm tại các trạm thủy văn trên sông Mã 32

Hình 2.2: Độ mặn lớn nhất năm tại các trạm thủy văn trên sông Lèn 32

Hình 2.3: Độ mặn lớn nhất năm tại các trạm thủy văn trên sông Lạch Trường 35

Hình 3.1: Sơ đồ khối tính toán thủy lực dòng chảy mùa cạn 47

Hình 3.2: Phạm vi mô phỏng dòng chảy hệ thống sông Mã tại Việt Nam 48

Hình 3.3: Sơ đồ mô phỏng thủy lực và truyền mặn hệ thống sông Mã 51

Hình 3.4 Sơ đồ quá trình hiệu chỉnh bộ thông số mô hình 53

Hình 3.5: Quá trình mực nước thực đo và tính toán sông Mã tháng 3/2010 – Trạm Nguyệt Viên 56

Hình 3.6: Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Lạch Trường tháng 3/2010 – Trạm Vạn Ninh 56

Hình 3.7: Quá trình mực nước thực đo và tính toán sông Lèn tháng 3/2010 – Trạm Phà Thắm 57

Hình 3.8: Quá trình mực nước tính toán và thực đo trạm Nguyệt Viên tháng 3/2011 58

Hình 3.9: Quá trình mực nước tính toán và thực đo trên sông Lèn tháng 3/2011 – trạm Phà Thắm 59

Hình 3.10: Quá trình mực nước tính toán và thực đo sông Lạch Trường 3/2011 – trạm Vạn Ninh 59

Hình 3.11: Quá trình mặn tính toán và thực đo sông Mã tháng 3/2010– Trạm Nguyệt Viên 62

Hình 3.12: Quá trình mặn tính toán và thực đo sông Lèn tháng 3/2010 – trạm Phà Thắm 62

Hình 3.13: Quá trình mặn tính toán và thực đo sông Lạch Trường 3/2010 – Trạm Vạn Ninh 63

2

Hình 3.14: Quá trình mặn tính toán và thực đo trên sông Mã tháng 3/2011 – trạm Nguyệt Viên 65 Hình 3.15: Quá trình mặn tính toán và thực đo trên sông Lèn tháng 3/2011 – trạm Phà Thắm 65 Hình 3.16: Quá trình mặn tính toán và thực đo trên sông Lạch Trường tháng 3/2011 – trạm Hoàng Hà 66