Tóm tắt luận án: Nghiên cứu cơ sở khoa học phân vùng hạn – mặn và đề xuất giải pháp thích ứng cho vùng đồng bằng ven biển sông Mã.

Nghiên cứu cơ sở khoa học phân vùng hạn – mặn và đề xuất giải pháp thích ứng cho vùng đồng bằng ven biển sông Mã.Nghiên cứu cơ sở khoa học phân vùng hạn – mặn và đề xuất giải pháp thích ứng cho vùng đồng bằng ven biển sông Mã.Nghiên cứu cơ sở khoa học phân vùng hạn – mặn và đề xuất giải pháp thích ứng cho vùng đồng bằng ven biển sông Mã.Nghiên cứu cơ sở khoa học phân vùng hạn – mặn và đề xuất giải pháp thích ứng cho vùng đồng bằng ven biển sông Mã.Nghiên cứu cơ sở khoa học phân vùng hạn – mặn và đề xuất giải pháp thích ứng cho vùng đồng bằng ven biển sông Mã.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Thủy lợi

Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS Hoàng Ngọc Quang

Người hướng dẫn khoa học 2: GS TS Ngô Đình Tuấn

Phản biện 1: PGS.TS Lã Thanh Hà

Phản biện 2: GS.TS Vũ Minh Cát

Phản biện 3: TS Đặng Thanh Mai

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

- Thư viện Quốc gia

- Thư viện Trường Đại học Thủy lợi

MỞ ĐẦU

1.Tính cấp thiết của đề tài

Đối với các lưu vực sông có hạ du là đồng bằng ven biển thì hạn hán và xâmnhập mặn là hai hiện tượng tự nhiên luôn tồn tại song hành và có mối quan hệvật lý chặt chẽ với nhau; hạn hán càng nghiêm trọng thì nước mặn càng xâmnhập sâu vào trong sông Trong điều kiện biến đổi khí hậu, nước biển dâng hiệnnay, quá trình diễn biến của hạn - mặn trở nên phức tạp hơn, ảnh hưởng lớn đếnnhu cầu khai thác sử dụng nước cho các mục tiêu phát triền kinh tế - xã hộivùng đồng bằng ven biển Theo Tổng cục Thủy lợi, mùa khô năm 2019 -2020,

cả ba vùng gồm ĐBSCL, đồng bằng sông Hồng, khu vực Nam Trung Bộ đã vàđang chịu ảnh hưởng nghiêm trọng của HH&XNM Trong bối cảnh đó đã cónhiều giải pháp cũng như phương án trong công tác phòng chống hạn – mặn.Bên cạnh những ưu điểm thì những phương án này vẫn còn một số tồn tại, bởinhu cầu nước ngày càng cao mà tài nguyên nước ngọt thì ngày càng giảm donước mặn, nước lợ ngày càng gia tăng Chính vì vậy, thời gian gần đây các nhàkhoa học đã cho rằng trước thử thách biến đổi khí hậu, nước biển dâng, hạn -mặn có thể coi vừa là thách thức vừa là cơ hội

Đồng thời, có nhiều đề tài nghiên cứu về HH&XNM cho nhiều vùng hạ lưu cácsông trên phạm vi cả nước nói chung, vùng đồng bằng ven biển sông Mã nóiriêng Tuy nhiên, các đề tài thường nghiên cứu HH&XNM một cách riêng rẽ,chưa xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, nước biển dâng trong bài toánphân vùng hạn – mặn; Việc coi hạn – mặn trong bối cảnh nước biển lấn là cơhội để tận dụng khai thác cũng chưa được đề cập đến Với đề tài lựa chọn

“Nghiên cứu cơ sở khoa học phân vùng hạn – mặn và đề xuất giải pháp thích ứng cho vùng đồng bằng ven biển sông Mã” nghiên cứu sinh đã xác định được

sự biến đổi nguồn nước mặt và độ mặn theo không gian và thời gian; đưa rakhái niệm hạn

– mặn, bước đầu tìm hiểu và xây dựng được mối quan hệ định lượng giữaHH&XNM; phân vùng hạn – mặn theo nhu cầu khai thác sử dụng nước; qua đó

đề xuất được giải pháp khai thác sử dụng nguồn nước mang tính thích nghi cho

3

vùng đồng bằng ven biển sông Mã nhằm phát huy và tận dụng tác động có lợi,

4

hạn chế tác động bất lợi của hạn – mặn Vì vậy luận án có tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và thực tiễn rất rõ ràng.

2.Mục tiêu nghiên cứu

(i) Nghiên cứu được cơ sở khoa học và thực tiễn phân vùng hạn – mặn vùngđồng bằng ven biển sông Mã trong trường hợp nước biển dâng

(ii) Đề xuất được các giải pháp thích ứng với hạn – mặn cho vùng đồng bằngven biển sông Mã có xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu

3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Hạn – mặn vùng đồng bằng ven biển sông Mã (phần nước mặt) trong trườnghợp nước biển dâng, bao gồm các huyện: Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa, TPSầm Sơn và Quảng Xương

4.Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp kế thừa, phương pháp điều tra, khảo

sát thực địa, phương pháp phân tích, thống kê, tổng hợp, phương pháp mô hìnhtoán, phương pháp tích hợp bản đồ, phương pháp chuyên gia

5.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Luận án đã phân vùng hạn – mặn trên cơ sở nghiên cứu tính toán mô phỏng hạn

–mặn kết hợp điều kiện tự nhiên và truyền thống phát triển kinh tế - xã hội Từ

đó đề xuất giải pháp khai thác sử dụng nước hợp lý

6.Bố cục của luận án: Gồm ba chương chính: Chương 1: Tổng quan tình hình

nghiên cứu hạn – mặn; Chương 2: Nghiên cứu cơ sở khoa học và phương phápphân vùng hạn – mặn vùng đồng bằng ven biển sông Mã; Chương 3: Phân vùnghạn – mặn và đề xuất giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu, nước biển dâng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HẠN – MẶN

1.1 Tình hình nghiên cứu hạn – mặn

1.1.1 Các khái niệm và định nghĩa

1.1.1.1Hạn hán: Hạn hán là hiện tượng thiếu nước trong một thời gian dài do

không có mưa và cạn kiệt nguồn nước Theo đó, hạn hán theo cách tiếp cậntrong luận án được hiểu là sự kết hợp của hạn thủy văn và hạn kinh tế - xã hội

1.1.1.2Xâm nhập mặn: Xâm nhập mặn là hiện tượng nước mặn với nồng độ

4‰ xâm nhập sâu vào nội đồng khi xảy ra triều cường, nước biển dâng hoặccạn kiệt nguồn nước ngọt

1.1.1.3Biến đổi khí hậu: Theo IPCC (2007): Biến đổi khí hậu là sự biến đổi về

trạng thái của hệ thống khí hậu, có thể được nhận biết qua sự biến đổi trungbình và sự biến động các thuộc tính của nó, được duy trì trong khoảng thời gian đủdài, điển hình là hàng thập kỉ hoặc có thể dài hơn

1.1.1.4Mối quan hệ giữa hạn hán và xâm nhập mặn: Thứ nhất: Hạn hán và xâm

nhập mặn thường xuất hiện đồng thời, đặc biệt là ở khu vực đồng bằng ven biển.Thứ hai: HH&XNM thường xuất hiện không phải lúc nào cũng cùng cấp Điều đócho thấy mối quan hệ nguyên nhân – kết quả giữa HH&XNM được thể hiện rất rõ

Từ đó, luận án đưa ra cách tiếp cận về hạn – mặn: là hiện tượng thiếu hụt dòng

chảy trong một thời gian dài dẫn đến lượng dòng chảy xuống hạ lưu giảm mạnh,mặn theo dòng triều xâm nhập sâu hơn trong điều kiện nước biển dâng

1.1.1.5Vùng hạn – mặn: là một vùng đất tự nhiên có sự tương đồng giữa các tiểu

vùng về điều kiện kinh tế - xã hội và mức độ ảnh hưởng của hạn – mặn đến khảnăng khai thác sử dụng nước Trong luận án vùng này được xác định dựa trênviệc kết hợp giữa kết quả tính toán mô phỏng hạn – mặn với điều kiện tự nhiên vàđặc điểm phát triển kinh tế - xã hội của từng khu vực

1.1.1.6Vùng đồng bằng ven biển sông Mã: trong phạm vi nghiên cứu chỉ bao gồm

các huyện: Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa, Thành phố Sầm Sơn và QuảngXương

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Quá trình tổng quan trên thế giới cho thấy: các nghiên cứu thường tập trungnghiên cứu riêng rẽ dự báo về hạn hán, theo dõi giám sát tình hình hạn hánhoặc

dự báo về xâm nhập mặn, phân vùng hạn hán hoặc phân vùng xâm nhập mặn.Một số các nghiên cứu quan hệ giữa hạn với mặn thì mới dừng lại ở việc sửdụng các chỉ số hạn để tính toán các chỉ số mặn và phân tích đánh giá sự tươngtác giữa nước sông và nước biển diễn ra dưới sự tác động của lưu lượng dòngchảy trong sông với thủy triều Các nghiên cứu chưa đề cập đến mối quan hệhạn mặn và phân vùng hạn – mặn trong điều kiện BĐKH.

1.1.3 Tình hình nghiên cứu trong nước

Công trình nghiên cứu liên quan đến HH&XNM theo nhiều cách tiếp cận khácnhau, nhưng có thể tựu trung lại thành các nhóm nội dung:

(1) Mô tả về hạn hán và nguyên nhân hình thành hạn hán, phân loại và phân cấphạn cho khu vực ven biển miền Trung; (2) Xác định các chỉ tiêu hạn, đánh giá tácđộng của hạn hán, ENSO đến tình hình hạn, nguyên nhân hoang mạc hóa cho cácvùng khí hậu Việt Nam; (3) Về công nghệ dự báo đã đưa ra các phương pháp,phương án dự báo hạn dựa trên nguyên tắc mối tương quan giữa các yếu tố khíhậu, ENSO và các điều kiện thực tế vùng nghiên cứu; (4) Các nghiên cứu môphỏng xâm nhập mặn kịch bản hiện trạng và trong tương lai; (5) Các nghiên cứukhác với mục đích mô phỏng dự báo, phân vùng xâm nhặp mặn dựa trên côngnghệ viễn thám; đánh giá khả năng thích ứng của cộng đồng với xâm nhập mặn

1.1.4 Tình hình nghiên cứu trên lưu vực sông Mã

Nguyễn Thị Hằng (2011), “Nghiên cứu xâm nhập mặn và đề xuất các giải phápkiểm soát mặn phục vụ phát triển kinh tế xã hội cho khu vực hạ lưu sông Mã”;

Lã Văn Chú (2014) “Xây dựng mô hình dự báo xâm nhập mặn vùng hạ lưusông Mã, sông Yên”; Trần Hồng Thái và cs (2017) đã sử dụng kết hợp Mike 11

và Mike 21 để mô phỏng quá trình xâm nhập mặn và đưa ra các kịch bản xâmnhập mặn với các tần suất dòng chảy 75%, 90% và 95%

1.1.5 Nhận xét chung về các nghiên cứu có liên quan đến nội dung của

luận án

(1)Đa phần các nghiên cứu chỉ tập trung nghiên cứu đơn lẻ hạn hán hoặc xâmnhập mặn mà chưa đề cập đến mối quan hệ giữa HH&XNM; chú trọng vào táchại của HH&XNM và cần phải phòng chống chứ chưa thực sự thay đổi tư duy

coi hạn – mặn là tài nguyên trong bối cảnh biến đổi khí hậu; (2) Các nghiêncứu chưa

xét đến việc tính toán phân vùng hạn – mặn trong trường hợp nước biển dâng

và cũng chưa đề cập đến việc đề xuất các giải pháp khai thác sử dụng nướcthích nghi theo hướng thuận thiên

1.2 Tổng quan khu vực nghiên cứu

Vùng đồng bằng sông Mã nhỏ, hẹp chạy dọc ven biển bị ảnh hưởng của thủytriều, mặn xâm nhập sâu vào nội đồng nhất là về mùa cạn Với đặc điểm thổnhưỡng vùng ven biển rất đa dạng, đã tạo nên sự phân hóa trong thảm phủ thựcvật và cơ cấu cây trồng với diện tích lúa và hoa màu chiếm ưu thế

Đặc điểm thủy triều: Diễn biến độ mặn có nét tương đồng với diễn biến của thủy

triều Do vùng đồng bằng ven biển sông Mã có chế độ nhật triều không đều nêntrong 1 ngày có 1 diễn biến mặn, nhưng thời điểm độ mặn lớn nhất thường xuấthiện cùng lúc hoặc chậm hơn 1-2 giờ so với thời điểm xuất hiện đỉnh triều

Đặc điểm tình hình hạn – mặn: (1) Đa phần các năm xuất hiện độ mặn lớn

nhất trùng với những năm xảy ra hạn hán nặng nề do có hiện tương El Ninoxảy ra;

(2)Lưu lượng tại các trạm thượng nguồn có quan hệ chặt chẽ với độ mặn tạicác trạm vùng hạ lưu sông Mã thể hiện qua mối quan hệ tỷ lệ nghịch giữa Qminthượng nguồn và Smax hạ lưu; (3) Mức độ xâm nhập mặn vào sông trong nămnhiều hay ít tùy thuộc chủ yếu vào lượng dòng chảy cơ bản trên sông từ thượngnguồn chảy về hạ lưu

1.3 Định hướng nghiên cứu của luận án

Luận án đi theo hướng nghiên cứu để giải quyết các vấn đề sau: (1) Nghiên cứu

cơ sở khoa học của mối quan hệ hạn – mặn và tiêu chí, cơ sở phân vùng hạn –mặn vùng đồng bằng ven biển sông Mã; (2) Dựa trên cơ sở phân vùng, nghiêncứu tính toán phân vùng hạn – mặn theo khả năng khai thác sử dụng nước chotrường hợp hiện trạng và biến đổi khí hậu; (3) Từ kết quả phân vùng hạn –mặn, luận án đề xuất các giải pháp khai thác sử dụng nước phù hợp với từngvùng có mức độ hạn – mặn khác nhau theo hướng thích nghi trong điều kiệnbiến đổi khí hậu, nước biển dâng Sơ đồ tiếp cận hướng nghiên cứu như hình1.8

Hình 1.8: Sơ đồ khối tổng thể quá trình nghiên cứu của luận án

6

Kết luận chương 1: Qua tổng quan các công trình nghiên cứu cho thấy: đa phần

các nghiên cứu đều tập vào mô phỏng, dự báo xâm nhập mặn; xây dựng công nghệcảnh báo xâm nhập mặn; phân vùng xâm nhập mặn, hạn hán hay tác động của hồchứa đến dòng chảy kiệt ở hạ lưu sông Mã Vì vậy việc tính toán phân vùng hạn –mặn và xem xét hạn – mặn trên hai khía cạnh: mặt hại và mặt lợi là hướng nghiêncứu phù hợp Để làm được như vậy thì cơ sở khoa học cũng như cơ sở thực tiễn vàphương pháp luận của việc phân vùng cần được chỉ ra một cách rõ ràng Đây sẽ lànội dung chính được trình bày trong chương 2 của luận án

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN VÙNG HẠN – MẶN VÙNG ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN SÔNG MÃ

2.1 Cơ sở khoa học: Việc phân vùng hạn – mặn trong luận án dựa trên các

cơ sở khoa học sau: (1) Mối quan hệ hạn hán và xâm nhập mặn trong khu vực nghiên cứu;

(2) Sự biến đổi của các tổ hợp hạn – mặn theo không gian và thời gian; (3) Nhu cầu khai thác sử dụng nước dọc sông trong khu vực nghiên cứu

2.1.1 Mối quan hệ giữa hạn hán và xâm nhập mặn

Mối quan hệ hạn – mặn được xem xét theo 02 hướng chính: (1) HH&XNM thườngxuất hiện đồng thời, đặc biệt là khu vực đồng bằng ven biển; (2) HH&XNM thườngxuất hiện nhưng không phải khi nào cũng đồng cấp Để minh chứng cho hai nhậnđịnh trên, luận án phân tích các mối quan hệ sau:

2.1.1.1 Mối quan hệ giữa thủy triều và dòng triều

Thủy triều là hiện tượng nước biển, nước sông lên xuống theo một chu kỳ nhấtđịnh, tạo ra các dòng chảy có tính dao động gọi là dòng triều Dòng chảy theo dòngtriều truyền vào trong sông sẽ mang theo độ mặn và biến đổi theo một phương nhấtđịnh tổng hợp lại thành 2 hướng: dòng triều lên và dòng triều xuống Khi xét đườngquá trình Hgiờ ~t, Qgiờ ~t và Vgiờ ~t tại trạm Quảng Châu cho thấy tính chất dao độngcủa thủy triều cũng như dòng triều theo một quy luật chung, với thứ tự xuất hiện cácgiá trị cực đại lần lượt: Hmax -> Qmax -> Vmax Điều đó chứng tỏ thủy triều vàdòng triều có một mối quan hệ nhất định

2.1.1.2Mối quan hệ giữa mực nước đặc trưng trạm Giàng và trạm Quảng Châu a, Quan hệ giữa Hmax mùa cạn trạm Giàng và trạm Quảng Châu.

Với chuỗi số liệu mực nước lớn nhất trong 38 năm tại Giàng và Quảng Châu cho

12

thấy: Ở cấp mực nước cao: mực nước của năm 1990 tại hai trạm Quảng Châu vàGiàng xuất hiện cùng năm nhưng không cùng thời gian Ở cấp mực nước trungbình mực nước tại

13

hai trạm xuất hiện đồng bộ vào năm 1992, 1984 và 1983 Mực nước của các năm

1988, 2017, 2001 của hai trạm xuất hiện cùng năm nhưng không cùng thời gian.Đến cấp mực nước thấp cho thấy mực nước tại hai trạm xuất hiện đồng bộ vàonăm 1981, 2014, 1994, 1998 Mực nước của các năm 1997, 1997, 1999, 1985, 2015của hai trạm xuất hiện cùng năm nhưng không cùng thời gian Điều này giải thích

rõ hơn về việc: Hạn hán (Hmax tại Giàng) và xâm nhập mặn (Hmax tại QuảngChâu) có thế xuất hiện đồng thời nhưng không phải khi nào cũng đồng bộ

b, Quan hệ giữa Hmin mùa cạn trạm Giàng và trạm Quảng Châu.

Ở cấp mực nước cao thì mực nước của năm 2016 và 1994 tại hai trạm QuảngChâu và Giàng xuất hiện cùng năm nhưng không cùng thời gian Ở cấp mực nướctrung bình mực nước tại hai trạm xuất hiện đồng bộ vào năm 2013 Mực nước củacác năm 2011, 2017, 1995, 1998, 2000, 2015, 1996 của hai trạm xuất hiện cùngnăm nhưng không cùng thời gian Đến cấp mực nước thấp cho thấy mực nước tạihai trạm xuất hiện đồng bộ vào năm 2009, 2010, 1999, 2006 và 2005 Mực nướccác năm 2003, 2004, 2007 của hai trạm xuất hiện cùng năm nhưng không cùng thờigian Có thể thấy từ cấp độ mực nước cao cho đến cấp độ mực nước trung bình vàthấp thì số năm mực nước tại hai trạm xuất hiện đồng bộ tăng dần và đạt cao nhất

ở cấp mực nước thấp (5 năm) Do đó ở mức độ mực nước thấp (mức độ hạn háncao) sự đồng bộ giữa hạn hán và xâm nhập mặn là cao hơn so với các cấp độ mựcnước cao và trung bình

2.1.1.3Quan hệ giữa lưu lượng, mực nước và độ mặn tại các trạm vùng hạ du

(1) Độ mặn lớn nhất hầu hết các trạm hạ du trên sông Mã có xu thế tỷ lệ nghịch vớilưu lượng thượng nguồn (Xuân Khánh, Sét Thôn); (2) Đường quá trình lưu lượngtrạm (Sét Thôn + Xuân Khánh) có xu thế tăng còn độ mặn tại các trạm có xu thếgiảm và ngược lại; (3) Diễn biến độ mặn dọc sông Mã từ Cửa Hới ngược lên phíathượng lưu đến trạm Giàng thể hiện rõ ứng với các cấp lưu lượng đo được tạiXuân Khánh từ 6,88 m3/s đến 84 m3/s; (4) Diễn biến Hmin và Smax tại Giàng vàQuảng Châu có xu thế giảm thì độ mặn có xu thế tăng và ngược lại Độ mặn lớnnhất thường xuất hiện cùng lúc hoặc chậm hơn một ít so với lúc xuất hiện đỉnhtriều

2.1.2 Sự biến đổi của các tổ hợp hạn – mặn theo không gian và thời gian

Đối với trường hợp hiện trạng: Lưu lượng ứng với các tần suất thiết kế nguồn nước được xác định từ chuỗi dòng chảy thực đo tại Cẩm Thủy và Cửa Đạt trong

thời kỳ cơ sở (1986 – 2005) Đối với kịch bản biến đổi khí hậu: Sau khi có được dòng chảy

đến các hồ chứa tính từ mưa bằng mô hình Mike - Nam, tiến hành xác định dòngchảy ứng với các tần suất thiết kế Tiếp đó xác định được lượng dòng chảy xảxuống hạ lưu của hồ thông qua quá trình tính toán điều tiết hồ chứa Quá trình tổhợp hạn

–mặn sẽ được mô phỏng cho 25 trường hợp bằng cách kết hợp giữa tần suấtthiết kế nguồn nước với các mức độ mặn Từ đó, luận án xác định được sự biếnđổi của các tổ hợp hạn - mặn theo không gian, thời gian

2.1.3 Nhu cầu khai thác sử dụng nước dọc sông khu vực nghiên cứu

Quá trình khai thác sử dụng nước dọc sông Mã chủ yếu dùng để tưới cho nôngnghiệp và đa phần sử dụng hệ thống các trạm bơm, cống để chuyển nước vàokhu tưới Các vị trí lấy nước được đề cập đến là các cống lấy nước tưới dọcsông có quy mô vừa và lớn; nhu cầu khai thác sử dụng nước dọc sông đượcNCS thu thập từ phòng NN và PTNN các huyện

2.2 Cơ sở thực tiễn

2.2.1 Thiệt hại do hạn – mặn và biện pháp phòng chống

Theo báo cáo tổng hợp quy hoạch thủy lợi Thanh Hóa năm 2010 cho thấy diệntích có khả năng xảy ra thiếu nước ngọt và hạn hán của 4 huyện ven biển làkhoảng 5000ha (chiếm 21%) Độ mặn đã xâm nhập sâu trong đất liền có nơi tớigần 20km (tại Cụ Thôn từ 0,3 – 6 ‰) khiến cho hoạt động lấy nước ở hạ lưucàng trở nên khó khăn Vụ chiêm xuân 2017 – 2018 có khoảng 9000 ha lúa tạicác huyện ven biển bị thiếu nước trồng trọt do xâm nhập mặn và hạn hán Tínhđến cuối tháng 7/2018, vẫn còn tới 118 hồ chưa tích đầy nước theo thiết kế.Chính điều này làm tăng nguy cơ hạn hán, xâm nhập mặn Trước tình hình trên,tỉnh Thanh Hóa đã chỉ đạo các địa phương rà soát, kiểm tra nguồn nước, có kếhoạch phân phối nước hợp lý và tuyên truyền sử dụng nước tiết kiệm Đối vớicác địa phương hay xảy ra hạn hán, nhiễm mặn, phải xây dựng kế hoạch bố trí

cơ cấu mùa vụ hợp lý, chuyển đổi cơ cấu cây trồng phù hợp

2.2.2 Khả năng thích ứng hạn – mặn trong điều kiện biến đổi khí hậu, nước biển dâng

Trước ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, một số mô hình thích ứng điển hình đang

được tiến hành thử nghiệm trên thực tế tại vùng nghiên cứu: (1) Mô hình trồngrừng

ngập mặn kết hợp nuôi ngao tại xã Hải Lộc, Đa Lộc, Nga Tân, Nga Thanh…triển khai các mô hình kinh tế dưới tán rừng như: nuôi tôm sú kết hợp với cuaxanh, nuôi ong lấy mật để tận dụng nhụy hoa; (2) Mô hình trồng lạc được chephủ xác thực vật tại xã Quảng Hải và xã Hoằng Thanh: Mô hình này giúp bàcon giảm chi phí về công làm cỏ, xới xáo, giảm lượng nước tưới, phân bón; (3)

Mô hình thâm canh lúa cải tiến theo phương pháp SRI áp dụng thí điểm tại xãHoằng Phụ Vụ chiêm xuân năm 2015 mô hình đã giúp người dân tiết kiệm chiphí về giống từ 30 - 40%; 30% lượng phân bón, đặc biệt tiết kiệm được 40%lượng nước tưới

2.3 Phương pháp sử dụng phục vụ tính toán phân vùng hạn – mặn

2.3.1 Phương pháp thống kê, điều tra xã hội học: Thông tin điều tra thu

thập được thực hiện bằng cách điều tra trực tiếp, ghi âm, ghi hình dưới dạngphỏng vấn tại địa phương Kết quả sẽ được sử dụng để phân tích tình hình thựctrạng về khả năng thích ứng với hạn – mặn đến mức độ nào? nhu cầu khai thác

sử dụng nước phục vụ nông nghiệp ra sao?

2.3.2 Phương pháp tích hợp bản đồ: Việc phân thành các vùng hạn – mặn

dựa trên giá trị độ mặn tại các vị trí kết hợp với ArcGIS chồng xếp các lớp dữliệu về hiện trạng khai thác sử dụng nước, bản đồ sử dụng đất, bản đồ nền, bản

đồ hành chính sẽ cho ta bản đồ tổng hợp thể hiện các vùng hạn – mặn

2.3.3Phương pháp chuyên gia: Phương pháp này được sử dụng nhằm tận

dụng hiểu biết và kinh nghiệm của chuyên gia trong ngành, liên ngành để tưvấn từ việc phỏng vấn, điều tra với hình thức như thế nào đạt hiệu quả, cho đếnviệc lựa chọn được đối tượng điều tra sao cho điển hình và đại biểu

2.3.4Phương pháp mô hình toán: Mô hình Mike – Nam được sử dụng để tính

dòng chảy từ mưa theo kịch bản biến đổi khí hậu, làm đầu vào cho mô hìnhMike 11, được áp dụng để mô phỏng thủy lực mạng lưới sông và quá trìnhkhuếch tán mặn cho cả trường hợp hiện trạng và biến đổi khí hậu (hình 2.24)

Lựa chọn và tính toán dòng chảy đến hồ kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng Luận án lựa chọn kịch bản phát thải RCP 4.5 và RCP 8.5 để đưa vào

mô phỏng mối quan hệ hạn – mặn Sự thay đổi lượng mưa theo RCP 4.5 và

RCP 8.5 được tính theo công thức: XBĐKH = Xthời kỳ nền + Xthời kỳ nền * % biến đổilượng mưa.

Tính toán điều tiết hồ xác định lượng xả xuống hạ lưu

Quá trình tính toán điều tiết qua hồ được thực hiện theo phương pháp lập bảng.Trong đó, lượng nước đến hồ được tính từ mưa ứng với kịch bản biến đổi khí hậubằng mô hình Mike – Nam, lượng nước dùng tương lai tăng 10,3 % so với thời

kỳ hiện trạng Lượng nước xả xuống hạ lưu sẽ được xác định bằng công thức:

Qx(t) = Qx(t) + Qtb(t) Lượng tổn thất thấm tính theo lưu lượng thấm trung bình từ

số liệu đo đạc thực tế tại hồ Lượng tổn thất bốc hơi được tính theo diện tích mặtthoáng hồ và lượng bốc hơi tại trạm Bái Thượng Quá trình tính toán điều tiết cótham khảo quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Mã

Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình Mike – Nam, Mike 11: Mô hình mô phỏng thủy

lực và lan truyền mặn về thời kì kiệt cho kết quả tốt, chênh lệch chân mặn, đỉnhmặn, thời gian xuất hiện giá trị đỉnh mặn nằm trong sai số cho phép Hầu hết tạicác vị trí kiểm tra quá trình mực nước giữa tính toán và thực đo tương đối phùhợp, quá trình mặn tính toán và thực đo tại hầu hết các trạm kiểm tra nhìn chung

khá tốt

Hình 2.24 Sơ đồ mô phỏng mạng lưới sông MIKE 11 kịch bản BĐKH

2.4Cơ sở phân vùng hạn – mặn

2.4.1Tiêu chí phân vùng hạn – mặn: Kết hợp giữa quan điểm truyền thống và

quan điểm mới về khai thác sử dụng nước, NCS tiến hành tổ hợp hạn – mặntheo các cấp độ tương ứng với tần suất thiết kế nguồn nước và độ mặn (bảng2.22) Trong đó, việc phân cấp độ mặn thành 05 cấp: S < 1‰, 1 ≤ S ≤ 4‰, 4‰

< S ≤ 10‰, 10‰ < S ≤ 18‰, S ≥ 18‰ dựa trên ngưỡng sinh trưởng và pháttriển của cây trông, vật nuôi được quy định tại QCVN-02-19:2014 của Bộ

NN&PTNT Căn cứ vào tài liệu mới điều tra bổ sung về hiện trạng sử dụngđất, nước trong