NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TỐI ƯU HỆ THỐNG TRONG THỰC HIỆN QUY HOẠCH PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT LƯU VỰC SÔNG MÃ

NGUYỄN ĐÌNH THANH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TỐI ƯU HỆ THỐNG TRONG THỰC HIỆN QUY HOẠCH PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT LƯU VỰC SÔNG MÃ LUẬN VĂN THẠC SĨ... NGUYỄN ĐÌNH THANH NGHIÊN CỨU ỨNG

Trang 1

NGUYỄN ĐÌNH THANH

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TỐI ƯU HỆ THỐNG TRONG THỰC HIỆN QUY HOẠCH PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT LƯU VỰC SÔNG MÃ

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Trang 2

NGUYỄN ĐÌNH THANH

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TỐI ƯU HỆ THỐNG TRONG THỰC HIỆN QUY HOẠCH PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN

NƯỚC MẶT LƯU VỰC SÔNG MÃ

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Qua một thời gian nghiên cứu thực hiện, đến nay luận văn thạc sĩ đề tài

“ Nghiên cứu ứng dụng mô hình tối ưu hệ thống trong thực hiện quy hoạch phân

bổ tài nguyên nước mặt lưu vực sông Mã” đã được hoàn thành

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Viết Ổn; TS Lê Viết Sơn đã tận tình hướng dẫn tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện luận văn

Qua luận văn này, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới cơ quan Cục Quản lý tài nguyên nước – Bộ Tài nguyên và Môi trường đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này

Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn bạn bè đồng nghiệp, gia đình đã luôn động viên, khích lệ tinh thần giúp tác giả hoàn thành tốt luận văn này

khiếm khuyết, tác giả rất mong nhận được nhiều ý kiến góp ý của các thầy cô giáo, các cán bộ khoa học và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn

Hà Nội, tháng 11 năm 2011

Nguyễn Đình Thanh

Trang 4

Formatted: Border: Top: (Double

solid lines, Auto, 0,5 pt Line width)

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 16

1 Tính cấp thiết của đề tài: 16

2 Mục đích của đề tài: 17

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 17

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: 17

CH ƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TỐI ƯU HỆ THỐNG TRONG NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN N ƯỚC 19

1.1 Tổng quan về ứng dụng mô hình tối ưu hệ thống trong phân bổ tài nguyên nước 19

1.1.1 Khái niệm về mô hình kinh tế - thủy văn: 20

1.1.2 Đặc điểm mô hình kinh tế - thủy văn: 20

1.2 Khái quát những điều kiện địa lý tự nhiên 21

1.2.1 Điều kiện địa lý tự nhiên 21

1.2.2 Đặc điểm hệ thống sông suối và tài nguyên nước mặt 31

1.2.3 Đặc điểm địa chất thủy văn và nguồn nước dưới đất 35

CH ƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG MÃ 36 2.1 Hiện trạng và xu hướng biến động tài nguyên nước trên lưu vực sông Mã36 2.1.1 Nước mưa 36

2.1.2 Nước mặt 38

2.2 Thực trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nước trên lưu vực sông Mã 41

2.2.1 Khai thác, sử dụng nước mặt 41

2.2.2 Hiệu quả sử dụng nước 49

2.2.3 Các vấn đề cấp bách trong khai thác, phân bổ, sử dụng tài nguyên nước 50

Trang 5

CH ƯƠNG 3 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TỐI ƯU HỆ THỐNG VÀO PHÂN BỔ

TÀI NGUYÊN N ƯỚC MẶT LƯU VỰC SÔNG MÃ 55

3.1 Đánh giá tài nguyên nước trên lưu vực sông Mã 55

3.1.1 Nguyên tắc phân chia lưu vực 55

3.1.2 Mô hình tính toán mưa – dòng chảy và thông số mô hình 57

3.1.3 Thiết lập các tài liệu, dữ liệu cần thiết cho mô hình 64

3.1.4 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 70

3.1.5 Những kết quả chính của mô hình 71

3.1.6 Ứng dụng mô hình tính toán xác định tài nguyên nước 72

3.2 Dự báo nhu cầu sử dụng nước trong các kỳ quy hoạch 74

3.2.1 Nhu cầu sử dụng nước đến năm 2010 74

3.3 Ứng dụng mô hình tính toán phân bổ nguồn nước cho vùng nghiên cứu 75

3.3.1 Mục tiêu tổng quát 75

3.3.2 Xây dựng mô hình tính toán tối ưu phân bổ nguồn nước trong quy hoạch 75

3.4 Xác định giải pháp phân bổ tài nguyên nước 96

3.4.1 Giải pháp phân bổ nguồn nước cho giai đoạn 2010 96

3.4.3 Nguyên tắc phân bổ: 99

3.5 Những vấn đề cấp bách và ưu tiên trong đảm bảo tài nguyên nước mặt phục vụ phát triển bền vững: 99

CH ƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101

4.1 Kết luận 101

4.2 Kiến nghị 102

Tài liệu tham khảo: 103

PHỤ LỤC 105

Trang 6

MỞ ĐẦU 8

1 Tính cấp thiết của đề tài: 8

2 Mục đích của đề tài: 9

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 9

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: 9

CH ƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TỐI ƯU HỆ

THỐNG TRONG NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN

1.1 Tổng quan về ứng dụng mô hình tối ưu hệ thống trong phân bổ tài nguyên

nước 11

1.1.1 Khái niệm về mô hình kinh tế - thủy văn: 12

1.1.2 Đặc điểm mô hình kinh tế - thủy văn: 12

1.2 Khái quát những điều kiện địa lý tự nhiên 13

1.2.1 Điều kiện địa lý tự nhiên 13

1.2.2 Đặc điểm hệ thống sông suối và tài nguyên nước mặt 23

1.2.3 Đặc điểm địa chất thủy văn và nguồn nước dưới đất 26

CH ƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG MÃ

2.2.2 Hiệu quả sử dụng nước 41

2.2.3 Các vấn đề cấp bách trong khai thác, phân bổ, sử dụng tài nguyên nước

42

Trang 7

CH ƯƠNG 3 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TỐI ƯU HỆ THỐNG VÀO PHÂN BỔ

TÀI NGUYÊN N ƯỚC MẶT LƯU VỰC SÔNG MÃ 47

3.1 Đánh giá tài nguyên nước trên lưu vực sông Mã 47

3.1.1 Nguyên tắc phân chia lưu vực 47

3.1.2 Mô hình tính toán mưa – dòng chảy và thông số mô hình 49

3.1.3 Thiết lập các tài liệu, dữ liệu cần thiết cho mô hình 56

3.1.4 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 62

3.1.5 Những kết quả chính của mô hình 63

3.1.6 Ứng dụng mô hình tính toán xác định tài nguyên nước 64

3.2 Dự báo nhu cầu sử dụng nước trong các kỳ quy hoạch 65

3.3 Ứng dụng mô hình tính toán phân bổ nguồn nước cho vùng nghiên cứu

66

3.3.1 Mục tiêu tổng quát 66

3.3.2 Xây dựng mô hình tính toán tối ưu phân bổ nguồn nước trong quy

hoạch 66

3.4 Xác định giải pháp phân bổ tài nguyên nước 86

Trang 8

PHỤ LỤC 95

Trang 9

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Bản đồ lưu vực sông Mã 22

Hình 3.1: Phân vùng lưu vực sông Mã 56

Hình 3.2: Cấu trúc mô hình NAM 58

Hình 3.3: Sự phát sinh dòng chảy tràn 60

Hình 3.4: Các modul trong mô hình Mike 11 64

Hình 3.5: Mạng lưới trạm khí tượng, thủy văn tính toán 66

Hình 3.6: Cửa sổ nhập tên và diện tích tiểu lưu vực 67

Hình 3.7: Cửa sổ nhập số liệu mưa, bốc hơi, lưu lượng thực đo 67

Hình 3.8: Cấu trúc bài toán phân bổ tối ưu nguồn nước trong công nghệ GAMS 76

Hình 3.9: Bản đồ lưu vực sông Chu 78

Hình 3.10: Sơ đồ tính toán mô hình SMALL_GAMS lưu vực sông Mã 90

Hình 1.1:Bản đồ lưu vực sông Mã 14 Hình 3.1:Phân vùng lưu vực sông Mã 48 Hình 3.2:Cấu trúc mô hình NAM 50 Hình 3.3:Sự phát sinh dòng chảy tràn 52 Hình 3.4:Các modul trong mô hình Mike 11 56 Hình 3.5:Mạng lưới trạm khí tượng, thủy văn tính toán 58 Hình 3.6:Cửa sổ nhập tên và diện tích tiểu lưu vực 59 Hình 3.7:Cửa sổ nhập số liệu mưa, bốc hơi, lưu lượng thực đo 59 Hình 3.8:Cấu trúc bài toán phân bổ tối ưu nguồn nước trong công nghệ GAMS 67

Hình 3.9:Bản đồ lưu vực sông Chu 69

Hình 3.10: Sơ đồ tính toán mô hình SMALL_GAMS lưu vực sông Mã

80

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Trang 10

Bảng 1.1: Diện tích mặt bằng theo địa giới hành chính lưu vực sông Mã

(Đơn vị: ha) 24

Bảng 1.2: Đặc trưng nhiệt độ tháng, năm trung bình nhiều năm (o C) 26

Bảng 1.3: Đặc trưng độ ẩm trung bình nhiều năm (%) 27

Bảng 1.4: Chỉ tiêu khí hậu lưu vực sông Mã 27

Bảng 1.5: Phân bố dân số trên lưu vực sông Mã 28

Bảng 1.6: Cơ cấu kinh tế các tỉnh nằm trong lưu vực sông Mã (%) 30

Bảng 1.7: Đặc trưng hình thái sông ngòi một số sông lớn thuộc hệ thống sông Mã 34

Bảng 2.1: Đặc trưng lượng mưa năm trung bình nhiều năm LVS Mã [5] 37

Bảng 2.2: Tổng lượng dòng chảy năm bình quân nhiều năm toàn hệ thống sông Mã [5] 38

Bảng 2.3: Dòng chảy năm trung bình nhiều năm ở một số trạm trên sông [5] 39

Bảng 2.4: Tần suất dòng chảy năm tại một số trạm trên sông Mã [5] 40

Bảng 2.5: Dòng chảy 30 ngày liên tục nhỏ nhất ở một số vị trí [5] 41

Bảng 2.6: Các nhà máy nước tỉnh Thanh Hóa [18] 42

Bảng 2.7: Lượng nước sử dụng cho công nghiệp tập trung [18] 45

Bảng 2.8: Phân vùng sử dụng nước lưu vực sông Mã 46

Bảng 2.9: Hiện trạng tưới trên các vùng [23] 48

Bảng 2.10: Số lượng công trình và diện tích tưới vùng Nam sông Mã Bắc sông Chu 52

Bảng 2.11: Các loại công trình và khả năng tưới vùng miền núi Thanh Hoá 53 Bảng 3.1: Phân vùng sử dụng nước sông Mã 55

Bảng 3.2: Ảnh hưởng của việc tăng các thông số mô hình đến các thành phần dòng chảy khi mô phỏng mô hình 63

Bảng 3.3: Phân vùng lưu vực sông Mã 65

Bảng 3.4: Bộ thông số của tiểu lưu vực I 68

Bảng 3.5: Bộ thông số của các tiểu lưu vực II, III, IV, V, VI, X, XI 69

Trang 11

Bảng 3.6: Bộ thông số của các tiểu lưu vực VII, VIII, IX 69

Bảng 3.7: Mô số dòng chảy theo tháng nhiều năm (l/s/km2 ) 72

Bảng 3.8: Tổng nhu cầu nước giai đoạn 2010 (Triệu m3 ) 74

Bảng 3.9: Tổng nhu cầu nước giai đoạn 2020 (Triệu m3 ) 74

Bảng 3.10: Mô số dòng chảy theo tháng nhiều năm (l/s/km2 ) 81

Bảng 3.11: Lưu lượng đến bình quân trong các tháng mùa kiệt(từ 1980 đến 2008) 81

Bảng 3.12: Nhu cầu cấp nước cho nông nghiệp trên lưu vực sông Chu 82

Bảng 3.13: Nhu cầu cấp nước cho chăn nuôi lưu vực sông Chu 82

Bảng 3.14: Nhu cầu cấp nước cho thủy sản lưu vực sông Chu 82

Bảng 3.15: Nhu cầu cấp nước cho công nghiệp lưu vực sông Chu 82

Bảng 3.16: Nhu cầu cấp nước cho sinh hoạt lưu vực sông Chu 82

Bảng 3.17: Nhu cầu cấp nước cho môi trường trên lưu vực sông Chu 83

Bảng 3.18: Nhu cầu cấp nước cho nông nghiệp trên lưu vực sông Chu năm 2020 84

Bảng 3.19: Nhu cầu cấp nước cho chăn nuôi lưu vực sông Chu năm 2020 84

Bảng 3.20: Nhu cầu cấp nước cho thủy sản lưu vực sông Chu năm 2020 84

Bảng 3.21: Nhu cầu cấp nước cho công nghiệp lưu vực sông Chu năm 2020

84

Bảng 3.22: Nhu cầu cấp nước cho sinh hoạt lưu vực sông Chu năm 2020 85

Bảng 3.23: Nhu cầu cấp nước cho môi trường trên lưu vực sông Chu năm 2020 86

Bảng 3.24: Giải thích một số đoạn mã chương trình SMALL_GAMS : 91

Bảng 3.25: Lượng nước phân bổ mùa kiệt cho các ngành giai đoạn năm 2010 96

Bảng 3.26: Mực nước, dung tích, công suất phát và điện lượng của nhà máy thủy điện Cửa Đạt trong các tháng mùa kiệt 97

Bảng 3.27: Giá trị của các ngành sử dụng nguồn nước mặt mùa kiệt năm 2010 (Đơn vị: Tỷ đồng) 97

Trang 12

Bảng 3.28: Lượng nước phân bổ cho ngành giai đoạn năm 2020 97

Bảng 3.29: Mức độ đáp ứng của nguồn nước vào mùa kiệt giai đoạn năm

2020 98

Bảng 3.30: Mực nước, dung tích, công suất phát và điện lượng của nhà máy

thủy điện Cửa Đạt trong các tháng mùa kiệt 98

Bảng 3.31: Giá trị của các ngành sử dụng nguồn nước mặt mùa kiệt năm

Bảng 1.3: Đặc trưng độ ẩm trung bình nhiều năm (%) 18

Bảng 1.4: Chỉ tiêu khí hậu lưu vực sông Mã 19

Bảng 1.5: Phân bố dân số trên lưu vực sông Mã 20

Bảng 1.6: Cơ cấu kinh tế các tỉnh nằm trong lưu vực sông Mã (%)

Bảng 2.5: Dòng chảy 30 ngày liên tục nhỏ nhất ở một số vị trí [5] 33

Bảng 2.6: Các nhà máy nước tỉnh Thanh Hóa [18] 34

Bảng 2.7: Lượng nước sử dụng cho công nghiệp tập trung [18] 36

Trang 13

Bảng 2.8: Phân vùng sử dụng nước lưu vực sông Mã 38

Bảng 2.9: Hiện trạng tưới trên các vùng [23] 39

Bảng 2.10: Số lượng công trình và diện tích tưới vùng Nam sông Mã Bắc

sông Chu 44

Bảng 2.11: Các loại công trình và khả năng tưới vùng miền núi Thanh Hoá

44Bảng 3.1: Phân vùng sử dụng nước sông Mã 47

Bảng 3.2: Ảnh hưởng của việc tăng các thông số mô hình đến các thành

phần dòng chảy khi mô phỏng mô hình 55

Bảng 3.3: Phân vùng lưu vực sông Mã 57

Bảng 3.4: Bộ thông số của tiểu lưu vực I 60

Bảng 3.5: Bộ thông số của các tiểu lưu vực II, III, IV, V, VI, X, XI

61

Bảng 3.6: Bộ thông số của các tiểu lưu vực VII, VIII, IX 61

Bảng 3.7: Mô số dòng chảy theo tháng nhiều năm (l/s/km2

) 64Bảng 3.8: Tổng nhu cầu nước giai đoạn 2010 (Triệu m3) 65

Bảng 3.9: Tổng nhu cầu nước giai đoạn 2020 (Triệu m3

) 65Bảng 3.10: Mô số dòng chảy theo tháng nhiều năm (l/s/km2) 72

Bảng 3.11: Lưu lượng đến bình quân trong các tháng mùa kiệt(từ 1980 đến

2008) 72

Bảng 3.12: Nhu cầu cấp nước cho nông nghiệp trên lưu vực sông Chu

72Bảng 3.13: Nhu cầu cấp nước cho chăn nuôi lưu vực sông Chu 73

Bảng 3.14: Nhu cầu cấp nước cho thủy sản lưu vực sông Chu 73

Bảng 3.15: Nhu cầu cấp nước cho công nghiệp lưu vực sông Chu 73

Bảng 3.16: Nhu cầu cấp nước cho sinh hoạt lưu vực sông Chu 73

Bảng 3.17: Nhu cầu cấp nước cho môi trường trên lưu vực sông Chu 74

Bảng 3.18: Nhu cầu cấp nước cho nông nghiệp trên lưu vực sông Chu năm

Trang 14

Bảng 3.19: Nhu cầu cấp nước cho chăn nuôi lưu vực sông Chu năm 2020

76Bảng 3.20: Nhu cầu cấp nước cho thủy sản lưu vực sông Chu năm 2020

76Bảng 3.21: Nhu cầu cấp nước cho công nghiệp lưu vực sông Chu năm 2020

76Bảng 3.22: Nhu cầu cấp nước cho sinh hoạt lưu vực sông Chu năm 2020

76Bảng 3.23: Nhu cầu cấp nước cho môi trường trên lưu vực sông Chu năm

Bảng 3.24: Giải thích một số đoạn mã chương trình SMALL_GAMS :

81Bảng 3.25: Lượng nước phân bổ mùa kiệt cho các ngành giai đoạn năm 2010

86Bảng 3.26: Mực nước, dung tích, công suất phát và điện lượng của nhà máy

2010 (Đơn vị: Tỷ đồng) 87

Bảng 3.28: Lượng nước phân bổ cho ngành giai đoạn năm 2020 87

Bảng 3.29: Mức độ đáp ứng của nguồn nước vào mùa kiệt giai đoạn năm

Bảng 3.30: Mực nước, dung tích, công suất phát và điện lượng của nhà máy

2020 (Đơn vị: Tỷ đồng) 89

Trang 15

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC

Phụ lục 1 Lưu lượng trung bình tháng tại trạm Cửa Đạt (1980-2008) 105

Phụ lục 2 Lưu lượng trung bình tháng tại trạm Xã Là (1980-2008) 106

Phụ lục 3 Lưu lượng trung bình tháng tại trạm Cẩm Thủy (1995-2007) 107

Phụ lục 4 Tổng lượng mưa tháng tại trạm Hồi Xuân (1980-2008) 108

Phụ lục 5 Tổng lượng mưa tháng tại trạm Sông Mã (1980-2008) 109

Phụ lục 6 Tổng lượng mưa tháng tại trạm Sốp Cộp (1980-2008) 110

Phụ lục 7 Tổng lượng mưa tháng tại trạm Bá Thước (1981-2008) 111

Phụ lục 8 Tổng lượng mưa tháng tại trạm Cẩm Thủy (1995-2007) 112

Phụ lục 9 Tổng lượng mưa tháng tại trạm Bái Thượng (1980-2007) 113

Phụ lục 10 Tổng lượng mưa tháng tại trạm Cửa Đạt (1980-2008) 114

Phụ lục 11 Lượng bốc hơi trung bình tháng tại trạm Hồi Xuân (1980-2008)

115

Phụ lục 12 Lượng bốc hơi trung bình tháng tại trạm Sông Mã (1980-2008)

116

Phụ lục 13 Lượng bốc hơi trung bình tháng tại trạm Như Xuân (1980-2008)

118

Phụ lục 14 Kết quả mô phỏng (khi chưa hiệu chỉnh) và dòng chảy thực đo tại vị trí trạm thủy văn Xã Là 119

Phụ lục 15 Kết quả mô phỏng (khi đã hiệu chỉnh) và dòng chảy thực đo tại vị trí trạm thủy văn Xã Là 119

Phụ lục 16 Kết quả mô phỏng (khi chưa hiệu chỉnh) và dòng chảy thực đo tại vị trí trạm thủy văn Cẩm Thủy 120

Phụ lục 17 Kết quả mô phỏng (khi đã hiệu chỉnh) và dòng chảy thực đo tại vị trí trạm thủy văn Cẩm Thủy 120

Phụ lục 18 Kết quả mô phỏng (khi chưa hiệu chỉnh) và dòng chảy thực đo tại vị trí trạm thủy văn Cửa Đạt 121

Phụ lục 19 Kết quả mô phỏng (khi đã hiệu chỉnh) và dòng chảy thực đo tại vị trí trạm thủy văn Cửa Đạt 121

Trang 16

Phụ lục 20 Kết quả mô phỏng tại vị trí trạm thủy văn Xã Là (1980-2008) 122

Phụ lục 21 Kết quả mô phỏng tại vị trí trạm thủy văn Cẩm Thủy (1995 -

Trang 17

Phụ lục 3 Lưu lượng trung bình tháng tại trạm Cẩm Thủy (1995-2007)

97

Phụ lục 4 Tổng lượng mưa tháng tại trạm Hồi Xuân (1980-2008) 97

Phụ lục 5 Tổng lượng mưa tháng tại trạm Sông Mã (1980-2008) 99

Phụ lục 6 Tổng lượng mưa tháng tại trạm Sốp Cộp (1980-2008) 100

Phụ lục 7 Tổng lượng mưa tháng tại trạm Bá Thước (1981-2008) 101

Phụ lục 8 Tổng lượng mưa tháng tại trạm Cẩm Thủy (1995-2007)

102

Phụ lục 9 Tổng lượng mưa tháng tại trạm Bái Thượng (1980-2007)

104

Phụ lục 10 Tổng lượng mưa tháng tại trạm Cửa Đạt (1980-2008) 105

Phụ lục 11 Lượng bốc hơi trung bình tháng tại trạm Hồi Xuân (1980-2008)

106Phụ lục 12 Lượng bốc hơi trung bình tháng tại trạm Sông Mã (1980-2008)

107Phụ lục 13 Lượng bốc hơi trung bình tháng tại trạm Như Xuân (1980-2008)

108Phụ lục 14 Kết quả mô phỏng (khi chưa hiệu chỉnh) và dòng chảy thực đo tại

vị trí trạm thủy văn Xã Là 110

Phụ lục 15 Kết quả mô phỏng (khi đã hiệu chỉnh) và dòng chảy thực đo tại vị

trí trạm thủy văn Xã Là 110

Phụ lục 16 Kết quả mô phỏng (khi chưa hiệu chỉnh) và dòng chảy thực đo tại

vị trí trạm thủy văn Cẩm Thủy 110

trí trạm thủy văn Cẩm Thủy 112

Phụ lục 18 Kết quả mô phỏng (khi chưa hiệu chỉnh) và dòng chảy thực đo tại

vị trí trạm thủy văn Cửa Đạt 112

trí trạm thủy văn Cửa Đạt 113

Trang 18

Phụ lục 20 Kết quả mô phỏng tại vị trí trạm thủy văn Xã Là (1980-2008)

113Phụ lục 21 Kết quả mô phỏng tại vị trí trạm thủy văn Cẩm Thủy (1995 -

2007) 114

Phụ lục 22 Kết quả mô phỏng tại vị trí trạm thủy văn Cửa Đạt (1980-2008)

114Phụ lục 23 Kết quả mô phỏng tại vị trí trạm thủy văn Xã Là ứng với tần suất

Trang 19

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội, các hoạt động liên quan đến phát

triển tài nguyên nước diễn ra ngày càng mạnh mẽ do nhu cầu sử dụng nước của các

ngành kinh tế/lĩnh vực/hộ dùng nước không ngừng tăng cao kể cả chất và lượng

Các hoạt động nhằm cung cấp, phân phối nguồn nước cho các nhu cầu sử dụng

nước là một trong những yếu tố quan trọng cho sự phát triển của xã hội hiện đại

Tuy nhiên, các hoạt động này đã làm suy giảm nghiêm trọng môi trường thiên nhiên

nói chung và môi trường nước nói riêng Vấn đề đặt ra là làm thế nào để khai thác

sử dụng nguồn tài nguyên nước phục vụ phát triển kinh tế xã hội trong lưu vực,

vùng cũng như của đất nước đảm bảo sự phát triển bền vững và bảo vệ môi trường

thoả mãn được nhu cầu hiện tại mà không ảnh hưởng lớn gây hậu quả nghiêm trọng

cho thế hệ mai sau

Lưu vực sông Mã có tiềm năng rất lớn và đất đai, tài nguyên nước, thuỷ

năng, rừng và thủy hải sản Sông Mã nằm trong 2 vùng khí hậu khác nhau, phần

thượng nguồn thuộc vùng khí hậu Tây Bắc Bắc bộ, phần hạ du nằm trong vùng khí

hậu khu 4 Thời tiết khí hậu trên lưu vực rất thuận lợi cho đa dạng hoá cây trồng,

thâm canh tăng vụ trong nông nghiệp

Kinh tế trên lưu vực đang trên đà phát triển và đang phát triển theo xu thế

chuyển dịch cơ cấu kinh tế và chuyển đổi cơ cấu cây trồng Vùng có tốc độ phát

triển kinh tế cao và chuyển dịch mạnh cơ cấu kinh tế là ở hạ du nằm trên địa phận

tỉnh Thanh Hoá Ở đây đang hình thành các khu công nghiệp lớn, đang mở rộng các

thành phố, thị xã Đây cũng là nơi đòi hỏi nhiều tới nguồn nước và yêu cầu giảm

nhẹ thiên tai do nguồn nước gây ra Nền kinh tế trong lưu vực đang hình thành nền

kinh tế hàng hoá, đa dạng sản phẩm

Do đặc thù của thời tiết ở đây vẫn thường xảy ra những loại hình thiên tai

úng, hạn, mặn, lũ quét và lũ sông làm cản trở tới quá trình phát triển kinh tế xã hội

Ở khu vực nông thôn nơi đồng bào thiểu số sinh sống, vẫn còn tồn tại tập

quán chăn nuôi gia súc, gia cầm dưới gầm nhà sàn; tình trạng thả rông gia súc, phân

Trang 20

gia súc, gia cầm rơi vãi, chất thải sinh hoạt chưa được xử lý là nguy cơ gây ô nhiễm

môi trường Nhiều nơi còn thiếu nước sạch cho sinh hoạt…

Qua đó nhận thấy, đối với vùng nghiên cứu nếu vẫn chấp nhận một thực

trạng như hiện nay, với việc khai thác, sử dụng nguồn nước chưa theo một quy

hoạch thống nhất, bằng việc khai thác sử dụng tổng hợp nguồn nước và đảm bảo

tính cân bằng bền vững (giữa nhu cầu khai thác và khả năng đáp ứng của nguồn

nước) Tương lai sẽ dẫn đến những nguy cơ gây cạn kiệt nguồn nước ảnh hưởng lớn

tới đời sống người dân và quá trình phát triển chung của tỉnh Đồng thời việc thực

hiện công tác quản lý khai thác, sử dụng và xả nước thải vào nguồn nước sẽ gặp

những khó khăn nhất định

2 Mục đích của đề tài:

Nghiên cứu của đề tài hướng đến mục tiêu sử dụng mô hình tối ưu hệ thống

để thực hiện công tác phân bổ tài nguyên nước mặt trên lưu vực sông Mã nhằm đưa

ra giải pháp tối ưu cho việc khai thác sử dụng tài nguyên nước của các hộ sử dụng

nước trên lưu vực sông Mã

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

* Đối tượng nghiên cứu:

Nghiên cứu ứng dụng mô hình tối ưu hệ thống để phân bổ tài nguyên nước

mặt lưu vực sông Mã

* Phạm vi nghiên cứu:

Lưu vực sông Mã trên lãnh thổ của Cộng hoà dân chủ Nhân dân Lào và 5

tỉnh thuộc Việt Nam là Lai Châu, Sơn La, Hoà Bình, Thanh Hoá và Nghệ An Tổng

diện tích lưu vực sông 28.,490 km2

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

* Cách tiếp cận:

Để nghiên cứu xây dựng quy hoạch phân bổ tài nguyên nước mặt lưu vực

sông Mã sẽ sử dụng 2 cách tiếp cận chính sau:

+ Phương pháp phân tích hệ thống: Quy hoạch phân bổ tài nguyên nước mặt

là quy hoạch có liên quan đến nhiều ngành, hộ dùng nước và nhiều yếu tố tác động

Trang 21

đến vùng quy hoạch, vùng lưu vực sông Việc phân tích hệ thống (các yếu tố như:

nguồn nước mưa, nước mặt, khai thác sử dụng ) sử dụng các công cụ GIS và mô

hình tối ưu hóa hệ thống để hỗ trợ phân tích tính toán đưa ra phương án tối ưu cho

hệ thống

+ Kế thừa các nghiên cứu đã có trước đây của các ngành liên quan trên các

vùng liên quan Phương pháp kế thừa, tổng hợp, phân tích, thống kê ;

* Ph ương pháp nghiên cứu:

Đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau đây:

- Phương pháp tương tự thuỷ văn;

- Phương pháp thống kê;

- Phương pháp kế thừa;

- Phương pháp chuyên gia;

- Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu;

- Phương pháp phân tích, xử lý, đánh giá số liệu;

- Phương pháp sử dụng mô hình toán tối ưu hệ thống

- Một số phương pháp khác

Trang 22

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH

TỐI ƯU HỆ THỐNG TRONG NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN NƯỚC

1.1 T ổng quan về ứng dụng mô hình tối ưu hệ thống trong phân bổ tài

nguyên nước

Mô hình lưu vực sông có thể chia thành hai loại chính là mô hình mô phỏng

(simulation model) và mô hình tối ưu (optimization model) Mô hình mô phỏng mô

tả toàn bộ hoạt động của chu trình thủy văn với các quy luật phân phối nguồn nước

đã được định trước Mô hình tối ưu có mục đích là tối ưu hoá việc phân phối nguồn

nước dựa trên hàm mục tiêu đã đặt ra với một số ràng buộc về vật lý và kinh tế

Thực ra trong mô hình tối ưu cũng thực hiện một số mô phỏng lại chu trình thuỷ

văn Đặc điểm nổi bật của mô hình tối ưu đối với mô hình mô phỏng đó chính là

khả năng kết hợp các yếu tố kinh tế-xã hội trong phân phối nguồn nước Mô hình

tối ưu quản lý nguồn nước lưu vực sông đã được nghiên cứu và phát triển trong một

thời gian dài và đã chứng minh nó có thể áp dụng hiệu quả trong công tác quản lý

nguồn nước lưu vực sông Trên thế giới, có nhiều nghiên cứu đã ứng dụng mô hình

tối ưu trong phân tích đánh giá, phân bổ nguồn nước trong lưu vực sông Trong

nước, Viện Quy hoạch thủy lợi Miền Nam hợp tác với Viện Nghiên cứu Chính sách

Lương thực Quốc tế IFPRI (International Food Policy Research Insstitute) (2002)

đã xây dựng một mô hình tổng hợp kinh tế- thuỷ văn áp dụng trên lưu vực sông

Đồng Nai Cấu trúc của mô hình bao gồm 3 thành phần chính đó là thành phần thuỷ

văn, thành phần kinh tế và thành phần thể chế Thành phần thuỷ văn bao gồm toàn

bộ chu trình thuỷ văn của lưu vực sông như dòng chảy, cân bằng hồ chứa, tưới tiêu

cho nông nghiệp, cấp nước sinh hoạt và sản xuất công nghịêp Thành phần kinh tế

bao gồm các yếu tố kinh tế chi phối việc sử dụng nước nhằm đạt lợi nhuận tối đa

Thành phần thể chế là các chính sách chi phối hoạt động của cả thành phần thuỷ văn

và thành phần kinh tế Mô hình được xây dựng bằng ngôn ngữ tối ưu GAMS

(General Algebrraic Modeling System)

Trang 23

1.1.1 Khái niệm về mô hình kinh tế - thủy văn:

Mặc dù các biến số về kinh tế có vai trò quan trọng trong quản lý và phân

phối nguồn nước nhưng hầu hết các nghiên cứu về nguồn nước đều chỉ tập trung

vào nghiên cứu các vấn đề về thủy văn như kiểm soát lũ, lập quy hoạch nguồn nước

theo quan điểm kỹ thuật Trong lúc đó các nghiên cứu về kinh tế hay phân tích

chính sách lại thường chỉ tập trung vào tối đa lợi nhuận từ tưới tiêu, cấp nước sinh

hoạt, sản xuất công nghiệp; và vậy là nguồn nước cần cho nhu cầu vẫn phụ thuộc

vào khả năng cung cấp của các điểm lấy nước Như vậy, vấn đề quản lý nguồn nước

đòi hỏi phải được nghiên cứu bằng một phương pháp tiếp cận đa ngành, tổng hợp

của khoa học tự nhiên và khoa học xã hội Kết hợp nghiên cứu kinh tế và thủy văn ở

cấp độ lưu vực sông chính là công cụ để đánh giá công tác quản lý nguồn nước và

công tác ban hành chính sách Sự hiện diện của thành phần thủy văn trong mô hình

bao gồm các hồ chứa, hệ thống dòng chảy sông ngòi, nước ngầm, phân loại đất, cơ

cấu cây trồng… là các nhân tố quan trọng để hiểu và mô tả lại toàn bộ chu trình cân

bằng nước của lưu vực sông Thành phần kinh tế với mục tiêu tối đa lợi nhuận thu

được từ sử dụng nước với các điều kiện ràng buộc về khả năng cung cấp của nguồn

nước và quy luật cung cầu của thị trường Sự kết hợp thành phần kinh tế và thủy

văn làm cho mô hình phản ánh vận hành của hệ thống nguồn nước đúng với tình

trạng thực tế hơn Thành phần chính sách sẽ tạo thành một khung thể chế cơ bản

của mô hình để giải quyết mâu thuẫn về sử dụng nước giữa các khu vực, tăng thêm

lợi ích của sử dụng nước và cải thiện chất lượng nguồn nước

1.1.2 Đặc điểm mô hình kinh tế - thủy văn:

Việc tổng hợp thành phần thủy văn, kinh tế và thể chế có khả năng tương

thích với môi trường tự nhiên và môi trường kinh tế-xã hội của lưu vực sông

Sơ đồ mô tả lưu vực sông trong mô hình được xây dựng sẽ bao gồm hệ thống

cấp nguồn nước (hồ chứa, trạm bơm…), hệ thống phân phối nước (kênh dẫn, đường

ống,…), hệ thống dùng nước (nông nghiệp và phi nông nghiệp), hệ thống tiêu thoát

nước và các kết nối mô tả liên kết giữa các hệ thống với nhau

Trang 24

Có sự trao đổi và phân phối nguồn nước theo không gian và thời gian và cân

bằng tổng lượng trong toàn lưu vực sông

Xác định được nhu cầu dùng nước của các đối tượng và chính sách phân

phối nguồn nước giữa các đối tượng với nhau

Đánh giá được lợi ích kinh tế từ các nhu cầu dùng nước theo khối lượng

nước sử dụng

Kết hợp giữa động lực kinh tế với bảo vệ môi trường, bảo vệ nguồn

nước

Với các đặc điểm nêu trên mô hình kinh tế- thủy văn có thể được sử dụng

như là công cụ nghiên cứu phân tích chính sách và hỗ trợ việc quản lý hệ thống

nguồn nước

1.2 Khái quát những điều kiện địa lý tự nhiên

1.2.1 Điều kiện địa lý tự nhiên

Trang 25

Hình 1.1: Bản đồ lưu vực sông Mã

1.2.1.2 Giới hạn lưu vực

- Phía Bắc giáp lưu vực sông Đà, sông Bôi chạy suốt từ Sơn La về đến Cầu

Điền Hộ

- Phía Nam giáp lưu vực sông Hiếu, sông Yên, sông Đơ

- Phía Tây giáp lưu vực sông Mê Kông

- Phía Đông là Vịnh Bắc Bộ chạy dài từ cửa sông Càn đến cửa sông Mã với

chiều dài bờ biển 40 km

1.2.1.3 Đặc điểm địa hình

Lưu vực sông Mã trải rộng trên nhiều tỉnh thuộc hai nước Việt Nam, Lào và

chạy dài từ đỉnh Trường Sơn đến Vịnh Bắc Bộ nên địa hình trên lưu vực rất đa

dạng Hướng dốc chính của địa hình theo hướng Tây Bắc- Đông Nam Cao độ biến

đổi từ 2.000 m đến 1,0 m Có thể chia địa hình sông Mã thành 3 dạng chính:

Comment [A1]: Thay ban do day du

Trang 26

a Địa hình núi cao

Dạng địa hình này nằm ở thượng nguồn lưu vực sông: Phía sông Mã từ Bá

Thước trở lên thượng nguồn, phía sông Chu từ Cửa Đạt trở lên thượng nguồn Đỉnh

cao nhất dạng địa hình này là núi Phu Lan 2,275 m Độ cao giảm theo hướng Bắc

Nam Diện tích mặt bằng dạng địa hình này chiếm tới 80% diện tích toàn lưu vực và

vào khoảng 23,228 km2 Trên địa hình này chủ yếu là cây lâm nghiệp Đất có khả

năng nông nghiệp khoảng 75,968 ha chiếm 3.26% diện tích tự nhiên vùng miền núi,

diện tích hiện đang canh tác nông nghiệp 51,466 ha Trên dạng địa hình này có

nhiều thung lũng sông có khả năng xây dựng các kho nước lợi dụng tổng hợp phục

vụ cho các mục tiêu phát điện, cấp nước hạ du, phòng chống lũ và cải tạo môi

trường nước

b Địa hình gò đồi

Dạng địa hình này tập trung chủ yếu ở trên các huyện Thạch Thành, Cẩm

Thuỷ, Ngọc Lạc, Triệu Sơn, Thọ Xuân thuộc tỉnh Thanh Hoá, Tân Lạc, Lạc Sơn,

Yên Thuỷ (tỉnh Hoà Bình) Dạng địa hình này có cao độ từ 150m đến 20m, diện

tích mặt bằng chiềm tới 3,305 km2 vào khoảng 11.75% diện tích lưu vực Đây là

vùng có tiềm năng lớn để phát triển cây công nghiệp, cây đặc sản với diện tích đất

nông nghiệp 85,100 ha, diện tích hiện đang canh tác 58,100 ha Trên dạng địa hình

này nhiều sông suối nhỏ có khả năng xây dựng các hồ chứa phục vụ tưới và cấp

nước sinh hoạt, hạn chế một phần lũ lụt, cải tạo môi trường

c Địa hình đồng bằng và đồng bằng ven biển

Dạng địa hình này nằm trọn vẹn trong tỉnh Thanh Hoá có cao độ từ +20 ÷

+1.0m Do sự chia cắt của các sông suối mà tạo nên các vùng đồng bằng có tính độc

lập như Vĩnh Lộc( hạ du sông Bưởi); Nam sông Mã - Bắc sông Chu, Bắc sông Lèn,

Nam sông Lèn và đặc biệt khu hưởng lợi Nam sông Chu

Trang 27

Bảng 1.1: Diện tích mặt bằng theo địa giới hành chính lưu vực sông Mã (Đơn vị:

ha)

TT Đơn vị hành

chính

Di ện tích tự nhiên

Đất khả năng nông nghiệp Đất khả năng lâm nghiệp Thu ộc dạng địa hình Tổng 3,034,466 401,915 2,179,689

I Lào PDR 1,098,751 32,962 824,063 dạng địa hình núi

cao

II CHXHCN Việt

Nam 1,750,249 287,828 1,299,987

1 Lai Châu 209,475 19,649 188,452 địa hình núi cao

2 Sơn La 477,038 29,981 394,115 địa hình vùng núi

5 Thanh Hoá 823,090 194,464 588,893 Đồng bằng - đồi -

núi III Khu hưởng lợi 185,466 81,125 55,639 đồng bằng - đồi

thấp

1.2.1.4 Đặc điểm khí hậu

a) Đặc điểm thời tiết, khí hậu

Khí hậu chung trên lưu vực thuộc vùng khí hậu nhiệt đới, gió mùa Có đầy

đủ 4 tiết khí hậu trong một năm là xuân, hạ, thu, đông Giữa các vùng khí hậu có

chênh lệch nhau và thời gian chuyển mùa, phần thượng nguồn nằm trong vùng thời

tiết khí hậu Tây Bắc - Bắc Bộ, vùng sông Chu nằm trong vùng thời tiết khí hậu Khu

4 Phần trung và hạ lưu sông Mã nằm trong vùng khí hậu giao thời giữa Bắc Bộ và

Khu 4

b) Đặc điểm mưa

Lượng mưa bình quân trên lưu vực biến đổi từ 1100 mm/năm đến 1860

mm/năm Trong năm có 2 mùa mưa rõ rệt là mùa ít mưa (mùa khô) và mùa mưa

nhiều(mùa mưa) Thường mùa mưa phía thượng nguồn sông Mã bắt đầu từ tháng V

và kết thúc vào tháng XI Mùa mưa phía sông Chu bắt đầu từ cuối tháng VI và kết

thúc vào đầu tháng XII, tổng lượng mưa 2 mùa chênh nhau đáng kể Tổng lượng

Trang 28

mưa mùa mưa chiếm từ 65 - 70% tổng lượng mưa năm, tổng lượng mưa mùa khô

chỉ chiếm từ 30 - 35% tổng lượng mưa năm

c) Gió, bão

* Chế độ gió

Chế độ gió trên lưu vực sông Mã phụ thuộc vào quy luật hoạt động của hoàn

lưu khí quyển Mùa đông do hoàn lưu phương Bắc mạnh nên có gió mùa Đông Bắc,

tốc độ gió trung bình 2- 3 m/s Gió mùa Đông bắc xuất hiện từ tháng XI đến tháng

II năm sau, có năm xuất hiện sớm và cũng có năm kết thúc muộn

Mùa hè do hoàn lưu phương Nam và vị trí thấp của vùng Vịnh Bắc Bộ nên

hướng gió thịnh hành là Đông Nam, mang nhiều hơi ẩm dễ gây mưa rào Tốc độ gió

bình quân 2.5 - 2 m/s Loại gió này xuất hiện từ tháng III và kết thúc vào tháng X

hàng năm

Ngoài ra, vào tháng IV, tháng V còn có gió mùa Tây Nam Gió này khô,

nóng hàng năm chỉ xuất hiện từ 3 - 4 đợt, mỗi đợt từ 4 - 5 ngày nhưng không ác liệt

như vùng Quảng Trị

* Bão

Bão ở lưu vực sông Mã thường xuất hiện chậm hơn Bắc Bộ từ 15 - 20 ngày

Theo số liệu thống kê từ 1954 đến 2008 trong số 150 cơn bão xuất hiện dọc bờ biển

Việt Nam thì số cơn bão đổ bộ vào Khu 4 có tới 72 cơn bão đổ bộ vào lưu vực sông

Mã hoặc ảnh hưởng trực tiếp tới lưu vực, chiếm 48% Phần lớn khi bão đổ bộ vào

lưu vực sông Mã có gió từ cấp VIII đến cấp XII khi có gió giật trên cấp XII(Vmax

> 40 m/s)

Bão thường kèm theo mưa lớn ở khu vực đồng bằng và trung du của lưu vực

Lượng mưa trận do bão gây ra có thể lên tới (700 - 1.100mm) tại trạm Thanh Hoá

d) Nhiệt độ

Trên lưu vực sông Mã có hai vùng có chế độ nhiệt khác nhau:

- Vùng miền núi, mùa lạnh bắt đầu từ tháng XI đến tháng II, mùa nóng từ

tháng III đến tháng X Nhiệt độ vùng này trùng với nhiệt độ vùng Tây Bắc

Trang 29

- Vùng đồng bằng hạ du sông Mã Nhiệt độ bình quân năm cao hơn miền núi

Mùa đông kết thúc sớm hơn Bắc Bộ từ 15 -20 ngày Nhiệt độ tối cao tuyệt đối trung

bình năm lại cao hơn ở vùng miền núi

Trên toàn lưu vực nhiệt độ bình quân năm dao động từ 2204 đến 23.60C Số

giờ nắng bình quân trên lưu vực từ 1,756.7 giờ đến 1,896.4 giờ/năm, các tháng mùa

đông có số giờ nắng ít hơn các tháng mùa hè

Bảng 1.2: Đặc trưng nhiệt độ tháng, năm trung bình nhiều năm (oC)

Độ ẩm không khí trên lưu vực dao động từ 82% - 86% Độ ẩm tối cao

thường vào tháng III tháng IV hàng năm (89 - 94%) Độ ẩm tối thấp vào tháng V

tháng VI hoặc tháng VII chỉ đạt 6.12%

Trang 30

Bảng 1.3: Đặc trưng độ ẩm trung bình nhiều năm (%)

Tổng lượng bốc hơi năm trên lưu vực từ 872 mm đến 925 mm Bốc hơi bình

quân ngày nhỏ nhất 1,3mm/ngày, lớn nhất 4,6 mm/ngày Lượng bốc hơi trên lưu

vực lớn nhất vào tháng V, VI, VII Chênh lệch bốc hơi mặt đất và mặt nước DZ =

Trang 31

a Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên và tỷ lệ tăng dân số cơ học

Theo định hướng phát triển kinh tế của các tỉnh nằm trong lưu vực Dân số

trên lưu vực Dân số trên lưu vực đến 2010 và dự báo đến 2020 như sau:

Tổng dân

số Thành thị Nông thôn

Tỷ

lệ tăng bq%

Trang 32

b Tăng trưởng GDP

Tốc độ tăng trưởng GDP (công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ) bình quân đầu

người hàng năm đạt 11% trở lên GDP bình quân đầu người năm 2010: 750 USD

Tỷ lệ huy động GDP vào ngân sách đạt trung bình 8%/năm trở lên; Sản lượng lương

thực có hạt: 1.5 triệu tấn trở lên; Tổng giá trị hàng hoá xuất khẩu năm 2010 đạt 310

triệu USD trở lên, mức tăng bình quân hàng năm khoảng 20%; Tổng vốn đầu tư

toàn xã hội 5 năm đạt khoảng 35– 37 nghìn tỷ đồng

(%/năm) Cơ cấu kinh tế năm 2010(%)

Tỉnh Thanh Hoá phấn đấu tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm giai đoạn

2011 – 2015 đạt 17 – 18% và đạt trên 19% giai đoạn 2016 – 2020 Đến năm 2015,

GDP bình quân đầu người đạt mức trung bình cả nước (1,200 – 1,500 USD/người)

và vượt mức trung bình cả nước sau năm 2015

- Phấn đấu kim ngạch xuất khẩu năm 2015 đạt 800 – 850 triệu USD và năm

2020 đạt trên 2 tỷ USD; tốc độ tăng trưởng xuất khẩu đạt 19 – 20%/năm;

- Phấn đấu đạt tỷ lệ thu ngân sách chiếm khoảng 6 – 7% từ GDP vào năm

2015 và trên 7% vào năm 2020

c Chuyển dịch cơ cấu kinh tế

Phát triển kinh tế - xã hội nhanh, hiệu quả và bền vững; tạo sự chuyển biến

căn bản về chất lượng tăng trưởng và sức cạnh tranh của nền kinh tế Phấn đấu đến

năm 2015, Thanh Hóa thuộc nhóm tỉnh trung bình của cả nước, đến năm 2020

Thanh Hóa cơ bản trở thành tỉnh công nghiệp có cơ cấu kinh tế hợp lý, hệ thống kết

cấu hạ tầng kinh tế - xã hội được phát triển đồng bộ, hiện đại; đồng thời là một

trong những trung tâm kinh tế, giáo dục – đào tạo, y tế, thể dục – thể thao, khoa học

– kỹ thuật của vùng Bắc Trung Bộ và cả nước, an ninh chính trị ổn định, tăng cường

khối đại đoàn kết dân tộc

Trang 33

Hiện tại cơ cấu kinh tế trên lưu vực nông - lâm nghiệp - dịch vụ - công

nghiệp Trong tương lai theo nghị quyết của các tỉnh đưa lên công nghiệp - dịch vụ -

nông nghiệp với mức phấn đấu cho từng giai đoạn 2000 - 2010; 2010 - 2020 như

Những định hướng phát triển chủ yếu:

Phát triển nông - lâm – ngư nghiệp:

Chuyển đổi nhanh cơ cấu nông - lâm - ngư nghiệp theo hướng công nghiệp

hoá, khai thác có hiệu quả tiềm năng đất đai, rừng biển hạn chế tác hại của hạn hán,

lụt bão Tạo điều kiện vật chất cho phát triển bền vững

Thâm canh cao, tăng nhanh sản xuất lương thực để có sản lượng hàng hoá,

tham gia chiến lược an toàn thực phẩm của quốc gia Mở rộng diện tích rau quả, cây

công nghiệp, hình thành các vùng chuyên canh lạc, vừng, đay, cói, mía, cao su, chè,

luồng, quế phát triển chăn nuôi gia súc, gia cầm, quy mô phù hợp với từng vùng

Huy động mọi nguồn lực chăm sóc, tu bổ trồng rừng tăng dần độ che phủ Bảo vệ

rừng đầu nguồn, rừng đặc dụng, phát triển rừng nguyên liệu gắn đồng bộ khai thác -

Trồng mới - chế biến lâm nghiệp

Đẩy nhanh nuôi trồng thuỷ sản nước ngọt, nước lợ Tăng cường năng lực

đánh bắt xa bờ, phát triển cơ sở dịch vụ và chế biến

Phát triển công nghiệp

Quy hoạch xây dựng khu công nghiệp có cảng biển nước sâu Nghi Sơn -

Tĩnh Gia Đồng thời đẩy nhanh tốc độ phát triển công nghiệp của tỉnh Trước hết là

Trang 34

các ngành chế biến nông - lâm - thuỷ sản, vật liệu xây dựng hàng tiêu dùng thiết

yếu Quy hoạch các khu công nghiệp:

Thành phố Thanh Hoá - Sầm Sơn

Khu công nghiệp Bỉm Sơn - Thạch Thành

Khu công nghiệp Mục Sơn - Lam Sơn

Khu công nghiệp Nghi Sơn - Tĩnh Gia

Phát triển các cụm công nghiệp, cụm làng nghề quy mô nhỏ và vừa ở các

huyện, thị trong Tỉnh Phấn đấu đến 2020 tất cả các xã đồng bằng và khoảng 50%

số xã miền núi có cụm làng nghề

Phát triển thủy sản

Tận dụng mặt nước ao hồ, hồ chứa để nuôi trồng thuỷ sản nước ngọt

Nuôi trồng thuỷ sản nước lợ, nước mặn năm 2010: 3,000 ha đến năm 2020

đưa lên sản xuất 6,000 ha ổn định

1.2 2 Đặc điểm hệ thống sông suối và tài nguyên nước mặt

a Hình thái lưới sông

Sông Mã bắt nguồn từ Tuần Giáo - Lai Châu chảy theo hướng Tây Bắc -

Đông Nam chiều dài dòng chính 512 km, chiều rộng bình quân lưu vực 42km Hệ

số hình dạng sông 0.17, hệ số uốn khúc1.7 Hệ số không đối xứng của các lưu vực

0.7 Mật độ lưới sông 0.66 km/km2 Độ dốc bình quân lưu vực 17.6% Sông Mã có

39 phụ lưu lớn và 2 phân lưu Các phụ lưu phát triển đều trên lưu vực Lưới sông

Mã phát triển theo dạng cành cây phân bố đều trên 2 bờ tả và hữu Các chi lưu quan

trọng của sông Mã là: Nậm Lệ, Suối Vạn Mai, sông Luồng, sông Lò, sông Bưởi,

sông Cầu Chày, sông Hoạt, sông Chu

b Dòng chính sông Mã

Dòng chính sông Mã bắt nguồn từ núi Phu Lan (Tuần Giáo - Lai Châu) sông

chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Đến Chiềng Khương sông chảy qua đất Lào

và trở lại đất Việt Nam tại Mường Lát Từ Mường Lát đến Vạn Mai sông Chảy theo

hướng Tây Đông, từ Vạn Mai đến Hồi Xuân sông chảy theo hướng Bắc Nam, từ La

Trang 35

Hán đến Đồng Tâm sông chảy theo hướng Nam - Bắc và từ Cẩm Thuỷ đến cửa

biển, sông lại chuyển hướng theo Tây Bắc - Đông Nam và đổ ra biển tại Cửa Hới

Từ Hồi Xuân lên thượng nguồn lòng sông hẹp cắt sâu vào địa hình, không có

bãi sông và rất nhiều ghềnh thác Từ Cẩm Hoàng ra biển lòng sông mở rộng có bãi

sông và thềm sông Độ dốc dọc sông phần thượng nguồn tới 1.5% nhưng ở hạ du độ

dốc sông chỉ đạt 2.3%o Đoạn ảnh hưởng triều độ dốc nhỏ hơn Dòng chính sông

Mã tính đến Cẩm Thuỷ khống chế lưu vực 17,400 km2

b1 Sông Chu:

Là phụ lưu cấp I lớn nhất của sông Mã Bắt nguồn từ vùng núi cao trên đất

Lào( PDR ) chảy chủ yếu theo hướng Tây Tây Bắc - Đông Đông Nam Sông Chu

đổ vào sông Mã tại ngã ba Giàng, cách cửa sông Mã về phía thượng lưu 25.5 km

Chiều dài dòng chính sông Chu 392 km, phần chảy trên đất Việt Nam 160 km

Tổng diện tích lưu vực sông Chu 7,580 km2 Diện tích lưu vực sông Chu hầu hết

nằm ở vùng rừng núi Từ Bái Thượng trở lên thượng nguồn lòng sông Chu dốc, có

nhiều ghềnh thác, lòng sông hẹp có thềm sông nhưng không có bãi sông Từ Bái

Thượng đến cửa sông Chu chảy giữa hai tuyến đê, bãi sông rộng, lòng sông thông

thoáng, dốc nên khả năng thoát lũ của sông Chu nhanh Sông Chu có rất nhiều phụ

lưu lớn như sông Khao, sông Đạt, sông Đằng, sông Âm Tiềm năng thuỷ điện của

sông Chu rất lớn, dọc theo dòng chính có rất nhiều vị trí cho phép xây dựng những

kho nước lớn để sử dụng đa mục tiêu Trên sông Chu từ năm 1918 ÷ 1928 dòng

chảy kiệt sông Chu đã được sử dụng triệt để để tưới cho đồng bằng Nam sông Chu

Hiện tại trong mùa kiệt lượng nước ở hạ du Bái Thượng đều nhờ vào nguồn nước

của sông Âm và dòng nước triều đẩy ngược từ sông Mã lên Sông Chu có vị trí rất

quan trọng đối với công cuộc phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thanh Hóa Mặt

khác lũ sông Chu là hiểm hoạ lớn đe doạ nền kinh tế của tỉnh Thanh Hoá Sử dụng

triệt để tiềm năng của sông Chu và hạn chế được lũ sông Chu sẽ hỗ trợ rất lớn cho

phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thanh Hoá

b2 Sông Bưởi:

Là phụ lưu lớn thứ 2 của sông Mã Sông Bưởi bắt nguồn từ núi Chu thuộc

tỉnh Hoà Bình Dòng chính sông Bưởi chảy theo hướng Bắc Nam đổ vào sông Mã

Trang 36

tại Vĩnh Khang Chiều dài dòng chính sông Bưởi 130 km Diện tích lưu vực 1,790

km2 trong đó 362 km2 là núi đá vôi Độ dốc bình quân lưu vực 1.22%, thượng

nguồn sông Bưởi là 3 suối lớn: suối Cái, suối Bin và suối Cộng Hoà đến Vụ Bản 3

nhánh hợp lại tạo thành sông Bưởi Từ Vụ Bản đến cửa sông dòng chảy sông Bưởi

chảy giữa hai triền đồi thoải, lòng sông hẹp, nông Lòng dân sông Bưởi từ thượng

nguồn đến cửa sông đều mang tính chất của sông vùng đồi Nguồn nước sông Bưởi

đóng vai trò quan trọng trong công cuộc phát triển kinh tế 3 huyện thuộc tỉnh Hoà

Bình và 2 huyện Thạch Thành, Vĩnh Lộc của Thanh Hoá

b3 Sông Cầu Chày:

Bắt nguồn từ núi Đèn chảy theo hướng gần như Tây - Đông chảy qua đồng

bằng Nam sông Mã - Bắc sông Chu Tổng chiều dài sông 87.5 km Diện tích lưu

vực 551 km2 Khả năng cấp nước và thoát nước của sông Cầu Chày rất kém, phần

từ Cầu Nha đến cửa sông Cầu Chày đóng vai trò như một kênh tưới tiêu chìm Khả

năng phát triển nguồn nước trên lưu vực sông Cầu Chày rất hạn chế

b4 Sông Hoạt:

Sông Hoạt là một sông nhỏ có lưu vực rất độc lập và có hai cửa đổ vào sông

Lèn tại cửa Báo Văn và đổ ra biển tại cửa Càn Tổng diện tích lưu vực sông Hoạt

250 km2 trong đó 40% là đồi núi trọc Để phát triển kinh tế vùng Hà Trung - Bỉm

Sơn ở đây đã xây dựng kênh Tam Điệp để cách ly nước lũ của 78 km2 vùng đồi núi

và xây dựng âu thuyền Mỹ Quan Trang để tách lũ và ngăn mặn do vậy mà sông

Hoạt trở thành một chi lưu của sông Lèn và là chi lưu cấp II của sông Mã Sông

Hoạt hiện tại đã trở thành kênh cấp nước tưới và tiêu cho vùng Hà Trung

b5 Sông Lèn:

Sông Lèn là một phân lưu cấp I của sông Mã nó phân chia nguồn nước với

sông Mã tại ngã ba Bông và đổ ra biển tại cửa Lạch Sung Trong mùa lũ sông Lèn

tải cho sông Mã 15 - 17% lưu lượng ra biển Trong mùa kiệt lưu lượng kiệt sông

Mã phân vào sông Lèn tới 27 ÷ 45%, sông Lèn có nhiệm vụ cung cấp nước cho 4

huyện Hà Trung, Nga Sơn, Hậu Lộc, Bỉm Sơn Tổng chiều dài sông Lèn 40 km Hai

bên có đê bảo vệ dân sinh và sản xuất của các huyện ven sông

Trang 37

b6 Sông Lạch Trường:

Sông Lạch Trường phân chia dòng chảy với sông Mã tại ngã ba Tuần chảy

theo hướng Tây - Đông đổ ra biển tại cửa Lạch Trường Chiều dài sông chính 22

km, sông có bãi rộng Sông Mã chỉ phân lưu vào sông Lạch Trường trong mùa lũ,

trong mùa kiệt sông Lạch Trường chịu tác động của thuỷ triều cả 2 phía là sông Mã

và biển Sông Lạch Trường là trục nhận nước tiêu quan trọng của vùng Hoằng Hoá

và Hậu Lộc

c Đặc trưng hình thái sông Mã

Bảng 1.7: Đặc trưng hình thái sông ngòi một số sông lớn thuộc hệ thống sông

L sông (km)

Độ cao bq(m)

Chiều rộng

bq km/k

m 2

Độ dốc bqlv (%o)

Mật

độ lưới sông (km/k

m 2 )

Hệ số không đxứng

Hệ số hình dạng lưu vực

Hệ số uốn khúc

Trang 38

1.2 3 Đặc điểm địa chất thủy văn và nguồn nước dưới đất

Phần thượng nguồn nước ngầm chứa trong tầng khe nứt vỉa và tầng trầm tích

lục nguyên, nguồn cấp chính cho nước ngầm là nước mưa, lưu lượng cấp từ 0.1÷

1.3 l/s/km2, cao nhất là 2.0 l/s/km2

Nước ngầm chứa trong tầng đá vôi khá phong phú chủ yếu nằm ở dãy Tam

Điệp, đôi chỗ có hang ngầm như vùng sông Bưởi, vùng Hà Trung, lưu lượng có thể

khai thác được đến 12 l/s/km2

Trên lưu vực sông Mã ít có mỏ nước áp lực xuất hiện và hầu như không có

sông ngầm

Nước ngầm vùng đồng bằng trữ lượng ít, chất lượng không tốt, vùng ven

biển nước ngầm tầng sâu cũng bị nhiễm chua mặn

Khả năng sử dụng nước ngầm chủ yếu cho sinh hoạt nông thôn và cũng chỉ

sử dụng được nước ngầm ở một số vùng Vùng ven biển nước ngầm không sử dụng

được do bị nhiễm chua mặn

Trang 39

CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN NƯỚC

LƯU VỰC SÔNG MÃ 2.1 Hiện trạng và xu hướng biến động tài nguyên nước trên lưu vực sông

Mã

2.1 1 Nước mưa

Mưa trên lưu vực sông Mã được chia thành 3 vùng có tính chất đặc thù khác

nhau Vùng thượng nguồn dòng chính sông Mã nằm trong chế độ mưa Tây Bắc -

Bắc Bộ, mùa mưa đến sớm và kết thúc sớm hơn vùng Trung Bộ Lưu vực sông Chu

nằm trong vùng mưa Bắc Trung Bộ mùa mưa đến muộn hơn Bắc Bộ 15- 20 ngày

cũng kết thúc muộn hơn Bắc Bộ 10- 15 ngày Khu vực đồng bằng hạ du sông Mã

mang nhiều sắc thái của chế độ mưa Bắc Bộ, mùa mưa đến bắt đầu từ tháng V hàng

năm và kết thúc vào tháng XI Tuy nhiên cũng có nhiều năm mùa bắt đầu từ tháng 6

và kết thúc vào tháng 11 Có thể nói vùng đồng bằng hạ du sông Mã bị xáo trộn

phần nào chế độ mưa của Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ Trên lưu vực sông Mã có 2 tâm

mưa lớn là tâm mưa Bá Thước - Quan Hoá và tâm mưa Thường Xuân Tâm mưa ở

Thường Xuân có lượng mưa năm lớn hơn tâm mưa Bá Thước, Quan Hoá Tâm mưa

nhỏ nằm ở thượng nguồn sông Mã thuộc thung lũng huyện sông Mã của Sơn La và

vùng Hủa-Phăn thuộc Lào Lượng mưa bình quân trên lưu vực biến đổi từ 1,100

mm/năm đến 1,860 mm/năm Một năm có 2 mùa rõ rệt, mùa khô và mùa mưa Mùa

mưa phía thượng nguồn sông Mã bắt đầu từ tháng V và kết thúc vào tháng XI Mùa

mưa phía sông Chu bắt đầu từ cuối tháng VI và kết thúc vào đầu tháng XII, tổng

lượng mưa 2 mùa chênh nhau đáng kể Tổng lượng mưa mùa mưa chiếm từ 65 -

70% tổng lượng mưa năm, tổng lượng mưa mùa khô chỉ chiếm từ 30 - 35% tổng

lượng mưa năm

Mưa gây lũ trong năm thường là các trận mưa có tổng lượng từ 300mm trở

lên tập trung trong 3- 4 ngày và mưa đồng đều trên lưu vực Một năm thường có từ

3 - 4 đợt mưa có tổng lượng trên 300mm Các trận mưa thường cách nhau từ 5 - 7

ngày Đặc biệt trên lưu vực sông Mã khi mưa có lớn vùng thượng nguồn sông Mã

thì phía sông Chu không có mưa hoặc mưa nhỏ, khi mưa lớn ở thượng nguồn sông

Chu thì phía sông Mã không mưa hoặc mưa nhỏ, ngoại trừ những trận bão đổ bộ

Trang 40

trực tiếp vào lưu vực sông Mã gây mưa lớn đồng thời trên toàn lưu vực gây nên lũ

lớn trên toàn bộ mạng sông Mã những năm có bão trực tiếp đổ bộ vào năm 1927,

năm 1962, năm 1989 và năm 1996 đã tạo ra mưa lớn

Bảng 2.1: Đặc trưng lượng mưa năm trung bình nhiều năm LVS Mã [5]

Trạm đo Xo (mm) Năm mưa lớn Năm mưa nhỏ

Định dạng
Số trang	141
Dung lượng	6,29 MB