ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

QUÁCH THỊ THANH TUYẾT

ĐÁNH GIÁ HIỆN TƢỢNG XÂM NHẬP MẶN DO BIẾN ĐỔI
KHÍ HẬU KHU HẠ LƢU VEN BIỂN LƢU VỰC SÔNG CẢ,
TỈNH NGHỆ AN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

QUÁCH THỊ THANH TUYẾT

ĐÁNH GIÁ HIỆN TƢỢNG XÂM NHẬP MẶN DO BIẾN ĐỔI
KHÍ HẬU KHU HẠ LƢU VEN BIỂN LƢU VỰC SÔNG CẢ,
TỈNH NGHỆ AN

Chuyên ngành: Thủy văn học
Mã số: 60.440.224

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN........................................................................................ 5
1.1.

Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn ......................................................... 5
1.1.1. Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn nước ngoài ....................................5
1.1.2. Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn trong nước .....................................9

1.2.

1.1.2.1.

Tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn ở Việt Nam ...........................9

1.1.2.2.

Tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn lưu vực sông Cả .................11

Giới thiệu khu vực nghiên cứu .................................................................... 13
1.2.1. Vị trí địa lý ............................................................................................... 13
1.2.2. Địa hình ....................................................................................................14
1.2.3. Thổ nhưỡng .............................................................................................. 15
1.2.4. Thực vật ....................................................................................................16
1.2.5. Đặc điểm khí hậu ......................................................................................17
1.2.6. Tài nguyên nước mặt ................................................................................20
1.2.6.1.

Mạng lưới sông suối.......................................................................20

1.2.6.2.


2.2.

Điều kiện biên................................................................................................ 47


2.2.1. Điều kiện biên thủy lực ............................................................................47
2.2.2. Điều kiện biên mặn...................................................................................47
CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ XÂM NHẬP MẶN THEO KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI
KHI HẬU SỬ DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 ............................................................ 48
Thiết lập điều kiện biên mô hình thủy lực MIKE 11 ................................ 48

3.1.

3.1.1. Kết quả hiệu chỉnh mô hình thủy lực .......................................................52
3.1.2. Kết quả kiểm định mô hình thủy lực ........................................................53
3.2.

Thiết lập mô hình chất lƣợng nƣớc – xâm nhập mặn ............................... 55

3.3.

Mô phỏng quá trình xâm nhập mặn theo các kịch bản biến đổi khí hậu 57
3.3.1. Kịch bản biến đổi khí hậu về lượng mưa và nước biển dâng ...................58
3.3.2. Mô phỏng quá trình xâm nhập mặn xét đến biến đổi khí hậu ..................59
3.3.3. Kết quả mô phỏng quá trình ngập mặn kịch bản 1...................................61
3.3.4. Kết quả mô phỏng quá trình ngập mặn kịch bản 2...................................63
3.3.5. Kết quả mô phỏng quá trình ngập mặn kịch bản 3...................................64

3.4.


Hình 3-1: Sơ đồ thủy lực hạ lưu sông Cả trong MIKE 11 ................................................... 48
Hình 3-2: Sơ đồ trạm thủy văn và khí tượng khu vực nghiên cứu ....................................... 49
Hình 3-3: Ví dụ một mặt cắt trên sông Cả ........................................................................... 50
Hình 3-4: Ví dụ một mặt cắt hạ lưu sông Cả ....................................................................... 50
Hình 3-5: Ví dụ một mặt cắt trên sông Ngàn Phố ............................................................... 50
Hình 3-6: Ví dụ một mặt cắt trên sông Ngàn Sâu ................................................................ 50
Hình 3-7: Mực nước tính toán và thực đo trạm Nam Đàn mùa kiệt năm 2000 ................... 52
Hình 3-8: Mực nước tính toán và thực đo trạm Linh Cảm mùa kiệt năm 2000 .................. 52
Hình 3-9: Mực nước tính toán và thực đo trạm Chợ Tràng mùa kiệt năm 2000 ................ 53
Hình 3-10: Mực nước tính toán và thực đo trạm Nam Đàn mùa kiệt năm 2010 ................. 53
Hình 3-11: Mực nước tính toán và thực đo trạm Linh Cảm mùa kiệt năm 2010 ................ 53
Hình 3-12: Mực nước tính toán và thực đo trạm Chợ Tràng mùa kiệt năm 2010 .............. 54
Hình 3-13: Mực nước tính toán và thực đo trạm Nam Đàn mùa kiệt năm 2014 ................. 54
Hình 3-14: Mực nước tính toán và thực đo trạm Linh Cảm mùa kiệt năm 2014 ................ 54


Hình 3-15: Mực nước tính toán và thực đo trạm Chợ Tràng mùa kiệt năm 2014 ............. 54
Hình 3-16: Độ mặn tính toán và thực đo điểm đo mặn Bến Thủy năm 2000 ...................... 55
Hình 3-17: Độ mặn tính toán và thực đo điểm đo mặn Nghi Thọ năm 2000 ...................... 56
Hình 3-18: Độ mặn tính toán và thực đo điểm đo mặn Trung Lương năm 2000 ................ 56
Hình 3-19: Độ mặn tính toán và thực đo điểm đo mặn Bến Thủy năm 2010 ...................... 56
Hình 3-20: Độ mặn tính toán và thực đo điểm đo mặn Bến Thủy năm 2014 ...................... 57
Hình 3-21: Mực nước triều trạm Cửa Hội năm 2030, 2050 và 2100 .................................. 60
Hình 3-22: Hình minh họa ranh giới xâm nhập mặn năm 2030 ......................................... 62
Hình 3-23:Hình minh họa ranh giới xâm nhập mặn năm 2050 .......................................... 63
Hình 3-24: Hình minh họa ranh giới xâm nhập mặn năm 2100 ......................................... 64
Hình 3-25: Hình minh họa khu vực sát biển ảnh hưởng xâm nhập mặn ............................. 67
Hình 3-26: Hình minh họa khu vực huyện Hưng Nguyên ảnh hưởng xâm nhập mặn......... 68
Hình 3-27: Hình minh họa khu vực phía trong sông ảnh hưởng xâm nhập mặn ................ 69


nhất đối với thế giới và trở thành vấn đề sống còn của Việt Nam trong thế kỷ 21. Theo
kịch bản BĐKH mới nhất cho Việt Nam, đến năm 2100, nhiệt độ trung bình có thể
tăng khoảng 2-3 độ C, mực nước biển trung bình có thể dâng trên 1m. Các hiện tượng
khí hậu cực đoan và các hậu quả kéo theo như nước biển dâng, xói lở bờ biển, xâm
nhập mặn, bão, áp thấp nhiệt đới, mưa lớn gây lũ, hạn hán, nắng nóng, rét đậm,… sẽ
diễn biến ngày càng khắc nghiệt và phức tạp hơn. Các đồng bằng châu thổ và vùng ven
biển có thể bị ngập phần lớn diện tích.
Nghệ An nằm trong khu vực thời tiết khắc nghiệt và gánh chịu nhiều thiên tai.
Nguy cơ thiên tai do tác động của BĐKH đã ảnh hưởng đến môi trường và ảnh hưởng
trực tiếp đến các hoạt động kinh tế - xã hội. Với chiều dài bờ biển khá dài (khoảng 82
km), Nghệ An có kinh tế biển ngày càng phát triển và đóng góp ngày càng lớn vào
ngân sách. Tuy nhiên trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội, Nghệ An đã phải đối
đầu với nhiều khó khăn thách thức do thiên tai gây ra, trong đó hiện tượng xâm nhập
mặn đã gây ra nhiều thiệt hại về kinh tế - xã hội cho các khu vực hạ lưu ven biển, đặc
biệt trong bối cảnh BĐKH hiện nay.
Các huyện ven biển tỉnh Nghệ An thời gian gần đây đang bị nước biển xâm lấn
đến mức báo động. Nhiều xã nằm cách bờ biển từ 5 đến 10km, đã và đang bị nước mặn
tấn công. Một số vùng dân cư ven biển ở Quỳnh Lưu, Diễn Châu chưa có đê bao sẽ đối
mặt với việc biển xâm lấn dẫn đến mất đất và nhà [13].
Theo các kịch bản được công bố về BDKH và nước biển dâng, các vùng đất lúa
có diện tích hàng ngàn ha tại Nghi Lộc gồm xã Nghi Thuận, Nghi Vạn, Nghi Lộc; Diễn
Châu có các xã Diễn Hạnh, Diễn Hoa, Quỳnh Lưu có xã Quỳnh Diễn, Quỳnh Hưng sẽ
bị nước biển xâm thực nếu không có giải pháp ứng phó kịp thời với BĐKH, vào mùa
khô tại các vùng này. Nguyên nhân chủ yếu là do lượng nước ngọt trong nội đồng

1


thường bị cạn kiệt, các cửa sông trên (trừ sông Cấm có cống Nghi Quang) đổ ra biển
vẫn chưa có hệ thống cống để ngăn giữ, điều hoà nước nên khi thuỷ triều lên thì nước

huyện ven biển tỉnh Nghệ An, Đề án Sở tài nguyên và môi trường tỉnh Nghệ An.
3. Hoàng Minh Tuyển (2007), Nghiên cứu xây dựng khung hỗ trợ ra quyết định
trong quản lý tài nguyên nước lưu vực sông Cả.
4. Lã Thanh Hà, Đỗ Văn Tuy (1999), Tính toán và lập phương án dự báo xâm
nhập mặn mô hình SALHO cho vùng cửa sông TP. Hải Phòng, Đề tài NCKH
cấp Thành phố.
5. Lê Sâm (2004), Nghiên cứu xâm nhập mặn phục vụ phát triển kinh tế - xã hội
vùng ven biển đồng bằng sông Cửu Long, Đề tài NCKH cấp Nhà nước, KC08.18 thuộc Chương trình Bảo vệ Môi trường và Phòng tránh thiên tai, mã số
KC-08.
6. Lê Hồng Tuấn (2005), Báo cáo tính toán thuỷ lực sông Cả.
7. Nguyễn Tất Đắc (1999), Ảnh hưởng của gió chướng và lưu lượng nguồn tới xâm
nhập mặn ở đồng bằng sông Cửu Long, Tạp chí KTTV tháng 7 số 463.
8. Nguyễn Tất Đắc, Nguyễn Văn Điệp, Nguyễn Minh Sơn (1988), Mô hình tính
toán dòng chảy và chất lượng nước trên hệ thống kênh, sông (WFQ87) và kỹ
thuật chương trình, Uỷ ban Quốc gia về Chương trình Thuỷ văn Quốc tế của
Việt Nam
9. Nguyễn Như Khuê (1986), Modelling of tidal propagation and salility intrusion
in the Mekong main estuarine system, Technical paper, Mekong Secretariat.
10. Nguyễn Hữu Nhân (2002), Phần mềm thuỷ lực HydroGis-Thuyết minh kỹ thuật,
Dự án án tiến bộ kỹ thuật tiến bộ ‘Xây dựng phần mềm mô tả lũ lụt và xâm

73


nhập mặn vùng đồng bằng sông Cửu Long”, Đề tài NCKH cấp Tổng cục
KTTV.
11. Nguyễn Văn Tân (2012-2015), Climate Change-Induced Water Disaster and
Participatory Information System for Vulnerability Reduction in North Central
Vietnam. DANIDA Project, code 11-P04-VIE.
12. Nguyễn Văn Thắng (2006), Suy thoái và cạn kiệt nguồn nước các lưu vực sông

23. DHI (2011), MIKE 11 –Ref,
24. DHI (2011), MIKE View UserGuide,
25. DHI (2011), MIKE_11_Short_Introduction-Tutorial.
26. Harleman D.R.F (1971), One dimensions estuarine modeling an assessment,
Tracor, Inc, Project 16070DVZ, Water Quality Office, U.S. Environmental
Protection Agency, Stock No. 5501-0129, U.S Gorvement Printing, Office,
Washington, DC.
27. Leendertee (1971), Aspect of a computational model for long period water wave
propagation, RM – RC-5294, Rand Corp, Santa Monica, California.
28. Prichard, D (1971), The dynamic structure of a coastal plain estuary.J.
Mar.Res,15,33-42.

75


29. World Bank (2009), Implications of climate change on fresh groundwater
resources in coastal aquifers in Bangladesh, Agriculture and Rural Development
Unit,

Sustainable

Development

Department,

Washington, DC.

76

SouthAsia,World