Nghiên cứu xâm nhập mặn và đề xuất các giải pháp kiểm soát mặn phục vụ phát triển kinh tế xã hội cho khu vực hạ lưu Sông Mã

Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
MỞ ĐẦU......................................................................................................................... 11
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI............................................................................ 11
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI. ....................................................................................... 12
3. HƯỚNG TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. ................................ 12
4. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC............................................................................................. 13
5. NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN. ................................................................................ 13
CHƯƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, TÌNH HÌNH NGUỒN NƯỚC,
TÌNH TRẠNG HẠN HÁN VÀ NHIỂM MẶN VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ.......... 14
1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ .................................. 14
1.1.1. Vị trí địa lý ........................................................................................................ 14
1.1.2. Đặc điểm địa hình ............................................................................................ 15
1.1.3. Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng và thảm phủ thực vật lưu vực sông Mã.... 15
1.1.3.1. Đặc điểm địa chất........................................................................................ 15
1.1.3.2. Đặc điểm thổ nhưỡng .................................................................................. 16
1.1.3.3. Đặc điểm thảm phủ...................................................................................... 17
1.1.4. Đặc điểm sông ngòi, lòng dẫn.......................................................................... 17
1.1.4.1.Hình thái lưới sông....................................................................................... 18
1.1.4.2. Đặc điểm các sông suối chính trong hệ thống sông Mã.............................. 18
1.1.5. Đặc điểm khí hậu, khí tượng trên lưu vực sông Mã ..................................... 20
1.1.5.1. Đặc điểm mưa.............................................................................................. 20
1.1.5.2. Gió, bão. ...................................................................................................... 22
1.1.5.3. Nhiệt độ. ...................................................................................................... 22
1.1.5.4. Độ ẩm không khí. ........................................................................................ 23
1.1.5.5. Bốc hơi. ....................................................................................................... 23
1.2. ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG MÃ .................................... 23
1.2.1. Hiện trạng kinh tế nông nghiệp. ..................................................................... 23
1.2.2. Thuỷ, hải sản .................................................................................................... 25
1.2.3. Lâm nghiệp ....................................................................................................... 25

1.2.4. Công nghiệp ...................................................................................................... 26
1.2.5. Các ngành giao thông vận tải, y tế, giáo dục và du lịch ............................... 27
1.2.5.1. Giao thông vận tải: ...................................................................................... 27
1.2.5.2. Y tế: ............................................................................................................. 27
1.2.5.3. Giáo dục: ..................................................................................................... 27
1.3. TÌNH HÌNH NGUỒN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG MÃ........................................ 28
1.3.1. Tài nguyên nước mặt ....................................................................................... 28
1.3.1.1. Chế độ mưa.................................................................................................. 28
1.3.1.2. Chế độ dòng chảy........................................................................................ 29
1.3.1.3. Nhận xét về tài nguyên và môi trường nước mặt........................................ 32
1.4. TÌNH HÌNH XÂM NHẬP MẶN VÀO HỆ THỐNG SÔNG MÃ ...................... 33
1.4.1. Tổng quan tình hình xâm nhập mặn vùng ảnh hưởng triều hệ thống sông
Mã. ............................................................................................................................... 33
1.4.2. Tình hình hạn hán và xâm nhập mặn vùng ảnh hưởng triều hệ thống sông
Mã năm 2010 ở Thanh Hóa....................................................................................... 34
1.4.2.1. Diễn biến độ mặn. ....................................................................................... 34
1.4.2.2. Diễn biến độ mặn theo thời gian. ................................................................ 35
1.4.2.3. Diễn biến theo không gian........................................................................... 36
1.5. NHỮNG VẤN ĐỀ TỒN TẠI CẦN GIẢI QUYẾT .............................................. 39
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY MÙA CẠN VÀ NHU CẦU DÙNG
NƯỚC LƯU VỰC SÔNG MÃ...................................................................................... 42
2.1. CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY MÙA KIỆT ................................................................... 42
2.1.1. Vài nét về dòng chảy mùa kiệt ........................................................................ 42
2.1.2. Tính toán dòng chảy mùa cạn thiết kế ứng với các tần suất........................ 43
2.1.2.1. Tài liệu tính toán.......................................................................................... 43
2.1.2.2. Tính toán dòng chảy mùa cạn thiết kế ứng với các tần suất ....................... 43
2.2. TÍNH TOÁN NHU CẦU DÙNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG MÃ ...................... 44
2.2.1. Phân vùng tưới:................................................................................................ 44
2.2.2. Tình hình sản xuât nông lâm nghiệp và chăn nuôi....................................... 45 2.2.2.1 Sản xuất nông nghiệp ................................................................................... 45
2.2.2.2. Hiện trạng ngành chăn nuôi ........................................................................ 47
2.2.3. Hiện trạng tưới. ................................................................................................ 48
2.2.3.1. Hồ chứa ....................................................................................................... 49
2.2.3.2. Đập dâng...................................................................................................... 49
2.2.3.3. Các trạm bơm .............................................................................................. 49
2.2.4. Kế hoạch phát triển nông nghiệp ................................................................... 50
2.2.4.1. Kế hoạch chung........................................................................................... 50
2.2.4.2. Bố trí sử dụng đất: ....................................................................................... 51
2.2.4.3. Chỉ tiêu phát triển chăn nuôi ....................................................................... 52
2.2.5. Nhu cầu nước nông nghiệp.............................................................................. 54
2.2.5.1. Các số liệu phục vụ tính toán ...................................................................... 54
2.2.5.2. Tính toán nhu cầu nước dùng cho cây trồng ............................................... 57
2.2.5.3. Nhu cầu nước cho chăn nuôi...................................................................... 61
2.2.5.4. Nhu cầu dùng nước cho dân sinh ................................................................ 64
2.2.5.5. Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp.......................................................... 68
2.2.5.6. Nhu cầu dùng nước cho nuôi trồng thủy sản............................................... 71
2.2.5.7. Nhu cầu nước cho duy trì dòng chảy môi trường hạ du.............................. 74
2.2.5.8. Tổng nhu cầu dùng nước trong lưu vực ...................................................... 75
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ
TÌNH HÌNH XÂM NHẬP MẶN KHU VỰC HẠ LƯU SÔNG MÃ ......................... 77
3.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở
VIỆT NAM ..................................................................................................................... 77
3.1.1. Các nghiên cứu ngoài nước ............................................................................. 77
3.1.2. Các nghiên cứu xâm nhập mặn ở trong nước ............................................... 78
3.2. LỰA CHỌN CÔNG CỤ TÍNH TOÁN ................................................................. 80
3.2.1. Giới thiệu chung ............................................................................................... 80
3.2.2. Cơ sở lý thuyết của mô hình Mike 11............................................................. 84
3.2.2.1. Tổng quan về mô hình................................................................................. 84 g
3.3. THIẾT LẬP MÔ HÌNH THỦY LỰC DÒNG CHẢY MÙA CẠN..................... 88
3.3.1. Sơ đồ khối tính toán thủy lực Mike 11........................................................... 88
3.3.2. Phạm vi mô phỏng dòng chảy. ........................................................................ 90
3.3.3. Các tài liệu cơ bản phục vụ cho tính toán thủy lực....................................... 92
3.3.3.1. Tài liệu địa hình........................................................................................... 92
3.3.3.2. Thiết lập điều kiện biên của mô hình .......................................................... 93
3.3.3.3. Các trạm kiểm tra dọc sông......................................................................... 95
3.4. HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH BỘ THÔNG SỐ CỦA MÔ HÌNH MIKE 11 96
3.4.1. Thiết lập mạng sông......................................................................................... 96
3.4.1.1. Thiết lập mạng sông (NETWORK EDITOR)............................................. 96
3.4.1.2. Thiết lập dữ liệu địa hình (CROSS-SECTION EDITOR). ......................... 97
3.4.1.3. Thiết lập điều kiện biên (BOUNDARY EDITORS)................................... 98
3.4.1.4. Thiết lập file thông số mô hình (PARAMETER FILE EDITORS)............ 99
3.4.1.5. Thiết lập một mô phỏng cho mô hình (SIMULATION EDITOR)........... 100
3.4.2. Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô hình ............................................................ 101
3.4.2.1.Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô đun thủy lực ............................................ 101
3.4.2.2.Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô đun khuếch tán-lan truyền mặn............... 108
3.4.3. Kiểm định bộ thông số cho mô hình................................................................. 112
3.4.3.1. Kiểm định bộ thông số cho mô đun thủy lực ............................................ 112
3.4.3.2. Kiểm định bộ thông số cho mô đun tính toán truyền mặn ........................ 118
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG XÂM NHẬP MẶN ỨNG VỚI CÁC KỊCH BẢN VÀ
ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU ẢNH HƯỞNG MẶN VÀO HỆ
THỐNG SÔNG MÃ..................................................................................................... 122
4.1. CÁC KỊCH BẢN TÍNH TOÁN........................................................................... 122
4.1.1. Mục đích xây dựng các kịch bản tính toán.................................................. 122
4.1.2. Các kịch bản tính toán................................................................................... 123
4.2. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG XÂM NHẬP MẶN ỨNG VỚI CÁC
KỊCH BẢN. .................................................................................................................. 124 4.2.1. Phương án 1: Dòng chảy đến tần suất p = 75%; nhu cầu nước hiện tại và
nhu cầu nước tới năm 2020 ..................................................................................... 125
4.2.1.1. Phương án 1a. Dòng chảy đến tần suất 75%, nhu cầu nước hiện tại. ....... 125
4.2.1.2. Phương án 1b. Dòng chảy đến tần suất 75%, nhu cầu nước tương lai...... 126
4.2.2. Phương án 2. Dòng chảy đến tần suất 90%, nhu cầu nước hiện tại, nhu cầu
nước tới năm 2020.................................................................................................... 127
4.2.2.1. Phương án 2a. Dòng chảy đến tần suất 90%, nhu cầu nước hiện tại. ....... 127
4.2.2.2. Phương án 2b: Dòng chảy đến tần suất 90%, nhu cầu nước tương lai 2020.128
4.2.3. Phương án 3: Dòng chảy đến tần suất 95%, nhu cầu nước hiện tại và nhu
cầu nước tới năm 2020............................................................................................. 129
4.2.3.1. Phương án 3a: Dòng chảy đến tần suất 95%, nhu cầu nước hiện tại ....... 129
4.2.3.2. Phương án 3b: Dòng chảy đến tần suất 95%, nhu cầu nước tương lai. .... 130
4.2.4. Phương án 4: Dòng chảy đến ứng với các tần suất 75%, 90%, 95% và tăng
dòng chảy đến ở nhánh sông chu lên 30m3/s, nhu cầu nước hiện tại. ................. 132
4.2.4.1. Phương án 4a: Dòng chảy đến ứng với tần suất 75% và tăng dòng chảy đến
ở nhánh sông chu lên 30m3/s, nhu cầu nước hiện tại. ............................................ 132
4.2.4.2. Phương án 4b: Dòng chảy đến ứng với tần suất 90% và tăng dòng chảy đến
ở nhánh sông chu lên 30m3/s, nhu cầu nước hiện tại. ............................................ 133
4.2.4.3. Phương án 4c: Dòng chảy đến ứng với tần suất 95% và tăng dòng chảy đến
ở nhánh sông chu lên 30m3/s, nhu cầu nước hiện tại. ............................................ 135
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................................... 146
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 149
PHỤ LỤC...................................................................................................................... 152 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI.
Lưu vực sông Mã - Chu nằm ở phần phía Bắc Trung Bộ, trải rộng trên địa giới
hành chính của 2 quốc gia: Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào (PDR) và Cộng hoà Xã
hội chủ nghĩa Việt Nam. Trên đất Việt Nam lưu vực sông Mã – Chu nằm gọn trong 5
tỉnh: Lai Châu, Sơn La, Hoà Bình, Nghệ An và Thanh Hoá. Lư vực sông Mã - Chu
kéo dài khoảng 370 km và rộng khoảng 68,8 km, với tổng diện tích lưu vực sông Mã
- Chu là 28490 km2.
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.
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. Đặc biệt
trong những năm gần đây, do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và điều kiện thời tiết
thay đổi thất thường nên mực nước ở một số hệ thống sông vào mùa lũ tăng cao, còn
vào mùa kiệt lại thấp hơn rất nhiều so với mức trung bình nên đã dẫn đến tình trạng
xâm nhập mặn lấn sâu vào trong sông gây ảnh hưởng và thiệt hại không ít cho ngành
sản xuất nông nghiệp và ngành Thủy sản ở hạ du của lưu vực. Ở hệ thống sông Mã
hiện tượng xâm nhập mặn trong những năm gần đây, mặn đã lấn sâu vào trong sông
gây khó khăn cho việc lấy nước tưới phục vụ Nông nghiệp và các ngành kinh tế khác
và gây thiệt hại không nhỏ đến sự phát triển của các ngành. Độ mặn tại cửa sông đạt từ
26-28o/oo, càng tiến về thượng lưu độ mặn càng giảm. Độ mặn tại trạm Hoàng Tân trên
sông Mã (cách biển 8 km) lớn nhất đạt 28,3o/oo, tại trạm Hậu Lộc trên kênh Dê đạt 24,9o/oo, tại trạm Lạch Sung trên sông Lèn đạt 22,9o/oo, trạm Từ Thôn trên sông Báo
Văn đạt 0,104o/oo.
Vì vậy, việc nghiên cứu dòng chảy, tình hình xâm nhập mặn, mô phỏng các
kịch bản xâm nhập mặn và đề xuất các giải pháp cấp nước, kiểm soát mặn phục vụ
phát triển kinh tế xã hội vùng hạ lưu sông Mã là hết sức cấp thiết và có ý nghĩa khoa
học, thực tiễn to lớn.
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI.
Luận văn được thực hiện nhằm các mục đích chính sau đây:
- Nghiên cứu tổng quan về chế độ thủy động lực vùng hạ lưu sông Mã.
- Nghiên cứu tình hình sử dụng nước phục vụ các hoạt động kinh tế xã hội.
- Xây dựng các kịch bản dòng chảy và xâm nhập mặn ứng với các tần suất, và
tình hình sử dụng nước khác nhau.
- Đề xuất các giải pháp kiểm soát mặn cho khu vực hạ lưu sông.
3. HƯỚNG TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
a. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ứng dụng
- Đối tượng nghiên cứu dòng chảy, nhu cầu dùng nước và xâm nhập mặn hiện
trạng cũng như các kịch bản đề xuất.
- Phạm vi nghiên cứu là trung và hạ lưu sông Mã bao gồm sông chính (sông Mã),
sông Chu, sông Bưởi, sông Lèn, Báo Văn, Kênh Dê.
b. Phương pháp nghiên cứu, công cụ sử dụng
+ Phương pháp
- Kế thừa, áp dụng có chọn lọc sản phẩm khoa học và công nghệ hiện có trên thế
giới và trong nước. Kế thừa các nghiên cứu khoa học, các dự án liên quan trên lưu
vực sông Mã.
- Phương pháp điều tra phân tích tổng hợp nguyên nhân hình thành.
- Phương pháp phân tích thống kê.
- Phương pháp mô hình toán thuỷ văn , thuỷ lực, cân bằng nước và ứng dụng các
công nghệ hiện đại: viễn thám, GIS
- Phương pháp chuyên gia + Công cụ sử dụng
Khai thác, sử dụng phần mềm MIKE11 tính toán thuỷ lực và chất lượng nước.
4. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC.
- Đánh giá tổng hợp các đặc điểm tự nhiên, đặc điểm tình hình mưa lũ, mặn của vùng hạ
lưu sông Mã.
- Kết quả mô phỏng, hiệu chỉnh và kiểm định mô hình.
- Các kịch bản chế độ dòng chảy và xâm nhập mặn ứng với tần suất P=75, 90, 95%
- Đề xuất các giải pháp kiểm soát mặn, lấy nước phục vụ phát triển kinh tế xã hội
vùng hạ lưu sông Mã.
- Báo cáo luận văn và những kết luận, kiến nghị cuối cùng.
5. NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN.
Ngoài lời mở đầu và kết luận, luận văn gồm có 4 chương:
Chương 1: Đặc điểm địa lý tự nhiên, tình hình nguồn nước, tình trạng hạn hán và
nhiễm mặn vùng hạ lưu sông Mã.
Chương 2: Tính toán dòng chảy mùa cạn và nhu cầu dùng nước lưu vực sông Mã.
Chương 3: Ứng dụng mô hình Mike 11 mô phỏng và đánh giá tình hình xâm nhập
mặn khu vực hạ lưu sông Mã.
Chương 4: Mô phỏng xâm nhập mặn ứng với các kịch bản và đề xuất các giải
pháp giảm thiểu ảnh hưởng mặn vào hệ thống sông Mã.


Xem link download tại Blog Kết nối!
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học ©