Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu đánh giá tác động xâm nhập mặn cho hệ thống kênh mương nội đồng lưu vực sông Sò tỉnh Nam ĐịnhNghiên cứu đánh giá tác động xâm nhập mặn cho hệ thống kênh mương nội đồng lưu vực sông Sò tỉnh Nam ĐịnhNghiên cứu đánh giá tác động xâm nhập mặn cho hệ thống kênh mương nội đồng lưu vực sông Sò tỉnh Nam ĐịnhNghiên cứu đánh giá tác động xâm nhập mặn cho hệ thống kênh mương nội đồng lưu vực sông Sò tỉnh Nam ĐịnhNghiên cứu đánh giá tác động xâm nhập mặn cho hệ thống kênh mương nội đồng lưu vực sông Sò tỉnh Nam ĐịnhNghiên cứu đánh giá tác động xâm nhập mặn cho hệ thống kênh mương nội đồng lưu vực sông Sò tỉnh Nam ĐịnhNghiên cứu đánh giá tác động xâm nhập mặn cho hệ thống kênh mương nội đồng lưu vực sông Sò tỉnh Nam ĐịnhNghiên cứu đánh giá tác động xâm nhập mặn cho hệ thống kênh mương nội đồng lưu vực sông Sò tỉnh Nam Định
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG XÂM NHẬP MẶN CHO HỆ THỐNG KÊNH MƯƠNG NỘI ĐỒNG LƯU VỰC SƠNG SỊ TỈNH NAM ĐỊNH ĐÀO ANH VĂN CHUYÊN NGÀNH: THỦY VĂN HỌC MÃ SỐ: 80440224 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÃ VĂN CHÚ HÀ NỘI, NĂM 2019 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán hướng dẫn chính: PGS.TS Lã Văn Chú Cán chấm phản biện 1: TS Đoàn Minh Trí Cán chấm phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Thanh Hùng Luận văn thạc sĩ bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày 20 tháng 01 năm 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung, số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác TÁC GIẢ LUẬN VĂN (Ký ghi rõ họ tên) Đào Anh Văn ii LỜI CẢM ƠN Sau hai năm học tập nghiên cứu khoa học anh chị em học viên Lớp Cao học Thủy văn CH3A.T (khóa 2017 - 2019) Trƣờng Đại học Tài nguyên Mơi trƣờng Hà Nội, đến tơi hồn thành khố luận tốt nghiệp Với lòng chân thành nhất, xin chân thành gửi lời cảm ơn: - Các thầy cô cán làm công tác quản lý Khoa Khí tƣợng Thủy văn, Phòng Đào tạo, Trƣờng Đại học Tài nguyên Môi trƣờng Hà Nội Viện Khí tƣợng Thủy văn Biến đổi khí hậu tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành chƣơng trình Cao học luận văn tốt nghiệp - Lãnh đạo Trung tâm Quan trắc khí tƣợng thủy văn, lãnh đạo Tổng cục Khí tƣợng Thủy văn tạo điều kiện cho tơi đƣợc tham gia khóa học Cảm ơn đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ tơi cơng tác để tơi có thời gian học tập hoàn thành luận văn tốt nghiệp Trƣờng Đại học Tài nguyên Môi trƣờng Hà Nội - Các cán thuộc Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Biến đổi khí hậu, Phòng Quản lý Mạng lƣới thơng tin khí tƣợng thủy văn thuộc Đài Khí tƣợng Thủy văn khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ, Phòng Chỉnh lý Bảo quản tƣ liệu khí tƣợng thủy văn thuộc Trung tâm Thơng tin Dữ liệu khí tƣợng thủy văn giúp đỡ tơi thu thập liệu trình thực luận văn - Các anh chị em học viên Lớp Cao học Thủy văn CH3A.T, trƣờng Đại học Tài nguyên Môi trƣờng Hà Nội quan tâm, động viên, giúp đỡ vững tâm phấn đấu suốt q trình học tập hồn thành luận văn tốt nghiệp - Đặc biệt PGS.TS Lã Văn Chú, Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn Biến đổi khí hậu, ngƣời Thầy tận tình hƣớng dẫn suốt q trình tìm hiểu, nghiên cứu hồn thành luận văn tốt nghiệp; kết đạt đƣợc luận văn kiến thức khoa học quý báu mà thầy giành nhiều thời gian tâm huyết để hƣớng dẫn, bảo thời gian qua Do thời gian có hạn, số liệu thực đo chƣa đƣợc đầy đủ nhƣ mong muốn khả nghiên cứu hạn chế nên luận văn khơng thể tránh đƣợc thiếu sót Rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp quý báu thầy cô, đồng nghiệp ngƣời quan tâm iii THÔNG TIN LUẬN VĂN Họ tên học viên: Đào Anh Văn Lớp: CH3A.T Khóa: III Năm học: 2017 - 2019 Cán hƣớng dẫn: PGS.TS Lã Văn Chú Tên đề tài: Nghiên cứu đánh giá tác động xâm nhập mặn cho hệ thống kênh mƣơng nội đồng lƣu vực sơng Sò tỉnh Nam Định Luận văn đƣợc thực 87 trang bao gồm ba chƣơng chính: Chƣơng 1: Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn giới thiệu khu vực nghiên cứu Trong chƣơng 1, đƣa số nghiên cứu xâm nhập mặn giới Việt Nam Giới thiệu vị trí, đặc điểm tự nhiên lƣu vực nghiên cứu Đánh giá trạng xâm nhập mặn khu vực Chƣơng 2: Xây dựng chƣơng trình tính tốn xâm nhập mặn hệ thống sơng Hồng - Thái Bình sơng Sò Phân tích lựa chọn mơ hình tính tốn Xây dựng sơ đồ mạng sông Thiết lập điều kiện biên, điều kiện ban đầu Hiệu chỉnh kiểm định thông số mơ hình MIKE 11 cho hệ thống sơng Chƣơng 3: Xây dựng kịch xâm nhập mặn lƣu vực sơng Sò dƣới tác động nƣớc biển dâng đề xuất lấy nƣớc tƣới phục vụ sản xuất nông nghiệp Xây dựng đồ mặn theo kịch tháng mùa cạn cho khu vực kênh mƣơng nội đồng lƣu vực sơng Sò Đánh giá khả lấy nƣớc tƣới cho sơng Sò cống sông Hồng – Ninh Cơ dƣới ảnh hƣởng nƣớc biển dâng iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I TÁC GIẢ LUẬN VĂN I LỜI CẢM ƠN II THÔNG TIN LUẬN VĂN III MỤC LỤC IV MỞ ĐẦU 1 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI LUẬN VĂN MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN 3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN CHƢƠNG TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ XÂM NHẬP MẶN VÀ GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ TÍNH TỐN XÂM NHẬP MẶN VÙNG CỬA SƠNG 1.1.1 Các nghiên cứu nƣớc 1.1.2 Các nghiên cứu nƣớc GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 15 1.2.1 Vị trí địa lý [1] 15 1.2.2 Đặc điểm địa hình [1] 16 1.2.3 Đặc điểm khí tƣợng thủy văn 18 1.2.4 Đặc điểm thủy văn sơng ngòi 19 1.3 ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG XÂM NHẬP TRIỀU, MẶN Ở KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SƠNG HỒNG – THÁI BÌNH 21 1.3.1 Đánh giá trạng xâm nhập triều mặn vùng đồng sông Hồng – Thái Bình 21 1.3.2 Đánh giá số liệu tình hình xâm nhập mặn vùng sơng Sò 26 CHƢƠNG 34 THIẾT LẬP MÔ HÌNH TÍNH TỐN XÂM NHẬP MẶN HỆ THỐNG SƠNG HỒNG - THÁI BÌNH VÀ SƠNG SỊ 34 2.1 Lựa chọn công cụ tính tốn 34 2.1.1 Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE 11 34 2.1.2 Phương pháp giải: 37 v a) Phương pháp giải mơ hình thủy đọng lực 37 b) Phương pháp giải mơ hình khuếch tán 39 2.2 Hiệu chỉnh kiểm định thơng số mơ hình MIKE 11 cho hệ thống sơng Hồng – Thái Bình 39 2.2.1 Xây dựng sơ đồ mạng sông 40 2.2.2 Thiết lập điều kiện biên 42 2.2.3 Thiết lập điều kiện ban đầu 45 2.2.4 Hiệu chỉnh thông số cho mơ hình 46 2.2.5 Kiểm định thông số cho mô hình MIKE 11 cho mạng sơng Hồng – Thái Bình52 2.2.6 Kiểm định thơng số cho mơ hình MIKE 11 cho mạng sơng Sò 55 2.3 Nhận xét chung kết hiệu chỉnh kiểm định mơ hình cho hệ thống sơng Hồng – Thái Bình hệ thống sơng Sò 60 CHƢƠNG 63 XÂY DỰNG KỊCH BẢN XÂM NHẬP MẶN LƢU VỰC SƠNG SỊ DƢỚI TÁC ĐỘNG CỦA NƢỚC BIỂN DÂNG SLR VÀ ĐỀ XUẤT LẤY NƢỚC TƢỚI PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP 63 3.1 Sơ đồ thủy lực 63 3.1.1 Sơ đồ mạng sông 63 3.1.2 Điều kiện tính tốn 63 3.2 Xây dựng đồ mặn theo kịch tháng mùa cạn cho khu vực kênh mƣơng nội đồng lƣu vực sơng Sò 64 3.2.1 ựa chọn ịch biến đ i h hậu ĐK t nh toán m nhập mặn vào nội đồng sơng Sò năm mặn xâm nhập sâu vào hệ thống sơng Sò 64 3.2.2 Tính tốn xâm nhập mặn vào nội đồng sơng Sò năm mặn xâm nhập sâu ứng với kịch nước biển dâng – RCP4.5 65 3.3 Đánh giá khả lấy nƣớc tƣới cho sơng Sò cống sông Hồng – Ninh Cơ dƣới ảnh hƣởng nƣớc biển dâng 71 3.3.1 Mục đ ch 71 3.3.2 Xây dựng kịch tính tốn 72 3.3.3 Điều kiện tính tốn 72 3.3.4 Sơ đồ mạng sông 72 3.3.5 Kết tính tốn 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt KTTV BĐKH Khí tƣợng thủy văn Biến đổi khí hậu SLR Nƣớc biển dâng (Sea Level Rise) % Phần trăm Phần nghìn Mực nƣớc đỉnh triều trung bình nhiều năm Mực nƣớc chân triều trung bình nhiều năm ‰ Hđtb Hctb RCP AD NASH Giải thích đƣờng nồng độ khí nhà kính (Representative Concentration Pathways) Mơ đun khuếch tán bình lƣu Sai số lệch đỉnh vii DANH MỤC BẢNG ảng 1.1 Tóm tắt số mơ hình tốn thường sử dụng Việt Nam 13 Bảng 1.2 Độ mặn lớn thời gian xuất [1], [8] 22 Bảng 1.3 Khoảng cách xâm nhập mặn số sơng [10] 24 Bảng Triết giảm độ mặn triền sông [10] 25 Bảng 1.5 Độ mặn thực đo lớn tháng mùa cạn 28 Bảng Số liệu đặc trưng triều trung bình cửa sơng Sò trung bình trạm Ba Lạt Phú Lễ chuỗi số liệu trung bình năm 31 Bảng ệ số nhám sông hệ thống sơng ồng – Thái ình 49 Bảng 2 Kết đánh giá sai số tính tốn thực đo số trạm kiểm tra 50 Bảng Kết đánh giá sai số độ mặn tính tốn thực đo vị trí kiểm tra hệ thống sơng Hồng – Thái ình cho tháng năm 2006 51 Bảng Kết đánh giá sai số tính toán thực đo số trạm kiểm tra hệ thống sơng Hồng – Thái Bình tháng năm 2007 54 Bảng Kết đánh giá sai số độ mặn t nh toán thực đo vị tr iểm tra hệ thống sơng ồng – Thái ình cho tháng năm 2007 55 Bảng Các vị tr biên lưu lượng gia nhập vào hệ thống kênh, cống lưu vực sơng Sò 58 Bảng Kết độ mặn tính tốn thực đo cống Nhất Đỗi 59 Bảng Mực nước biển dâng theo kịch RCP4.5 64 Bảng Diện t ch m2 huyện bị ảnh hưởng m nhập mặn theo thời ỳ Kịch RCP4.5 67 Bảng 3 Tỷ lệ diện t ch % huyện bị ảnh hưởng m nhập mặn theo thời ỳ Kịch RCP4.5 67 Bảng Độ mặn lớn vị tr cống lấy nước sông ồng 76 Bảng Độ mặn lớn vị tr cống lấy nước sông Ninh Cơ 76 Bảng T ng thời gian lấy nước trạng phương án ĐK vị tr cống lấy nước điển hình sông ồng – Ninh Cơ 78 Bảng T ng lượng nước lấy qua cống đầu mối từ tháng I-IV (103m3) 79 Bảng Tỷ lệ biến đ i t ng lượng nước ịch biến đ i h hậu so với ịch trạng % 80 viii DANH MỤC HÌNH Hình Bản đồ lưu vực sơng Sò, tỉnh Nam Định [2] ình 2.1 a Sơ đồ sai phân hữu hạn điểm ẩn Abbott; b Sơ đồ sai ph n điểm ẩn Abbott mặt phẳng x~t 37 ình 2 Sơ đồ tính thủy lực mô mặn mạng sông Hồng – Thái Bình 41 ình Sơ đồ mạng sơng Hồng – Thái Bình giao diện Mike 11 42 ình Đường trình lưu lượng thực đo trạm Sơn T y 1/2006 44 ình Đường trình lưu lượng thực đo trạm Chũ 1/2006 44 ình Đường trình lưu lượng thực đo trạm Gia Bảy 1/2006 45 ình Đường trình lưu lượng thực đo trạm Chũ 1/2006 46 ình Đường trình lưu lượng thực đo trạm ưng Thi 1/2006 47 ình Đường trình mực nước triều trạm thủy văn cửa sông thuộc hệ thống sơng Hồng – Thái ình năm 2006 47 ình 2.10 Đường q trình độ mặn cửa sơng thuộc hệ thống sơng Hồng – Thái Bình 48 Hình 11 Giao diện hiệu chỉnh thơng số mơ hình 49 ình 12 Đường trình lưu lượng thực đo trạm Sơn T y 1/2007 53 ình 13 Đường trình lưu lượng thực đo trạm Gia Bảy 1/2007 53 ình 14 Đường trình lưu lượng thực đo trạm Chũ 1/2007 54 ình 2.15 Sơ đồ thủy lực cho hệ thống sơng Sò 56 Hình 16 Mặt cắt ngang sơng lưu vực sơng Sò giao diện mơ hình MIKE 11 57 Hình Bản đồ vùng ảnh hưởng mặn lưu vực sơng Sò trạng – Kịch A1 độ gia tăng S R=0cm 68 Hình ản đồ vùng ảnh hưởng mặn lưu vực sơng Sò ứng với năm 2030 – Kịch A2 độ gia tăng S R=13cm) 69 Hình 3 ản đồ vùng ảnh hưởng mặn lưu vực sơng Sò ứng với năm 2050 – Kịch A3 độ gia tăng S R=22cm 69 Hình ản đồ vùng ảnh hưởng mặn lưu vực sông Sò ứng với năm 2070 – Kịch A4 độ gia tăng S R=33cm) 70 Hình iễn biến q trình mặn lớn dọc sơng ồng phương án trạng Kịch A1- độ gia tăng S R 0cm 73 Hình iễn biến trình mặn lớn dọc sông ồng phương án ĐK năm 2030 – Kịch A2- độ gia tăng S R 13cm 74 ... Anh Văn Lớp: CH3A.T Khóa: III Năm học: 2017 - 2019 Cán hƣớng dẫn: PGS.TS Lã Văn Chú Tên đề tài: Nghiên cứu đánh giá tác động xâm nhập mặn cho hệ thống kênh mƣơng nội đồng lƣu vực sơng Sò tỉnh Nam. .. biến đ i h hậu ĐK t nh toán m nhập mặn vào nội đồng sơng Sò năm mặn xâm nhập sâu vào hệ thống sơng Sò 64 3.2.2 Tính tốn xâm nhập mặn vào nội đồng sơng Sò năm mặn xâm nhập sâu ứng với kịch nước... Nam Định Luận văn đƣợc thực 87 trang bao gồm ba chƣơng chính: Chƣơng 1: Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn giới thiệu khu vực nghiên cứu Trong chƣơng 1, đƣa số nghiên cứu xâm nhập mặn giới Việt Nam