Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ
HIỂM HỌA XÂM NHẬP MẶN HẠ LƯU SÔNG CẢ
Lê Thị Thường
Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội

1. GIỚI THIỆU CHUNG

Dưới tác động của biến đổi khí hậu trong
những năm gần, xâm nhập mặn đã gây thiệt
hại nặng nề về kinh tế, xã hội và môi trường
vùng hạ lưu sông Cả. Tác động của xâm nhập
mặn đã làm cho đời sống con người và môi
trường dễ gặp rủi ro hơn. Rủi ro thiên tai là
thiệt hại do thiên tai có thể gây ra về người,
tài sản, môi trường sống, các hoạt động kinh
tế, xã hội tại một số cộng đồng trong một
khoảng thời gian nhất định [1]. Rủi ro thiên
tai xuất hiện từ việc kết hợp giữa hiểm họa tự
nhiên và tính dễ bị tổn thương của các yếu tố
bị phơi bày trước hiểm họa. Do đó việc xem
xét về hiểm họa rất quan trọng khi đánh giá
về rủi ro thiên tai. Bài báo này sẽ tập trung
nghiên cứu xây dựng bản đồ hiểm họa xâm
nhập mặn vùng hạ lưu sông Cả, làm cơ sở
phục vụ đánh giá rủi ro thiên tai chi tiết.

Hình 2. Sơ đồ mơ phỏng mạng thủy lực
Bảng 1. Hệ thống cống và thơng số chính
Lưu

Mực
lượng Mực
nước
xả
nước Số
Tên cơng
thiết
TT
trình
thiết tràn Z cửa
kế H
kế Q (m)
(m)
(m3/s)
Đập Đơ
1
+9.8 31.7
9.8
13
Lương
Cống
2
Nam +1.1 32
-1.3
4
Đàn
Cống T.
3
+2.0 29
0.56

7
Lương

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 1. Sơ đồ tính tốn xây dựng bản đồ
hiểm họa xâm nhập mặn



Bắc
N.An
Nam
N.An
Bắc
H.Tĩnh

Bảng 2. Mặt cắt ngang khu vực nghiên cứu

Hiểm họa xâm nhập mặn của lưu vực sông
được hiểu các mức độ hiểm họa theo khơng
gian trên lưu vực sơng đó. Theo đó phương
pháp tiếp cận để đạt được mục tiêu nghiên
cứu được thể hiện như Hình 1.

Theo đó, mơ hình MIKE 11 được sử dụng
để mô phỏng lan truyền mặn với sơ đồ mơ
phỏng phạm vi nghiên cứu (Hình 2), các cống
dọc sơng (Bảng 1), mặt cắt ngang (Bảng 2).


Vùng
cấp
nước

TT

Sơng

1

Cả

2

Giăng

3

N.Phố

4

N.Sâu

5

La

6


Lam

Vị trí
Từ Dừa Cửa Hội
Thác Muối nhập S.Cả
Sơn Diệm Linh Cảm
Hòa Duyệt Linh Cảm
Linh Cảm Chợ Tràng
Chợ Tràng Cửa Hội

Số mặt Năm thu
cắt
thập
2008,
72
2017
10
15
12
10
13

2008
2008,
2017
2011,
2017
2008,
2017
2008,

2017

Điều kiện biên: Biên trên: Q~t tại Dừa,
Thác Muối, Sơn Diệm và Hòa Duyệt; Biên
dưới: H~t, S~t tại Cửa Hội; Biên nhập lưu: 06

747


Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8

điểm nhập lưu khu giữa của các tiểu lưu vực
dọc hai bên dịng chính sơng Cả, được xác định
từ mơ hình Mike - Nam [2] (Bảng 3, Hình 3).

Bảng 5. Tổng hợp kết quả hiệu chỉnh,
kiểm định mô đun AD qua các năm
TT
Trạm
1 Bến Thủy
Hiệu
2 Xuân Hải
chỉnh
Xuân
2010 3
Hồng
Kiểm 4 Bến Thủy
định
Xuân
5

2009
Hồng

Bảng 3. Các tiểu lưu vực hợp vào mạng sông
TT
1
2
3

Tiểu
lưu vực
SC3.2
SC7
SC8

Hợp lưu
Tiểu
TT
của
lưu vực
Sông Cả 4 SC10.2
Sông Cả 5 SC11
Sông Cả 6 SC12.1

Hợp lưu
của
Sơng La
Sơng Lam
Sơng La


Hình 3. Tiểu lưu vực nhập lưu dọc sơng
3. KẾT QUẢ TÍNH TỐN

Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô đun HD
b

a

Sông Nash
Lam 0,73
Lam 0,66

Ghi chú
Đạt y.cầu
Đạt y.cầu

Lam

0,67

Đạt y.cầu

Lam

0.56

C.N.được

Lam


0.52

C.N.được

Tại một số vị trí, hệ số Nash chỉ đạt dưới
0.6, trong điều kiện số liệu, đặc biệt là số liệu
mặn thực đo tại các trạm kiểm tra chỉ có duy
nhất năm 2009 nên kết quả này vẫn chấp
nhận được. Sau khi quá trình hiệu chỉnh và
kiểm định mô đun HD và AD đạt yêu cầu,
nghiên cứu tiến hành xây dựng các kịch bản
xâm nhập mặn (Bảng 6). Các giá trị biên trên
được xác định từ đường cong duy trì lưu lượng
trung bình các năm kiệt: 1998, 2003, 2004,
2010 và 2013. Giá trị biên dưới được lấy
trong thời kì mực nước triều cao nhất và nhu
cầu nước dọc sông được lấy với tần suất 85%.
Bảng 6. Các kịch bản tính tốn
xâm nhập mặn
Biên trên - Q(m3/s)
Tần
Biên
Thác
Hịa suất
TT
dưới
Sơn
Dừa Muố
Duyệ cấp
H (m)

Diện
nước
i
t
KB1 161.0 20.4 47.1 17.3 85%
KB2 102.7 18.7 35.4 12.4 nhu Triều
cao
cầu
KB3 72.3 12.1 22.4 8.1
nước

Hình 4. Q trình mực nước tính tốn và
thực đo hiệu chỉnh tại trạm Đô Lương, 2014 (a)
và kiểm định tại trạm Nam Đàn, 2015 (b)
Bảng 4. Tổng hợp kết quả hiệu chỉnh
và kiểm định (HD) qua các năm
Hiệu
chỉnh
2014
Kiểm
định
2015

TT
1
2
3
4
5
6


Trạm
Sông Nash Ghi chú
Đô Lương Cả
0.67 Đạt y.cầu
Nam Đàn Cả
0.56 C.N.được
Linh Cảm La
0.77 Đạt y.cầu
Đô Lương Cả
0.55 C.N.được
Nam Đàn Cả
0.72 Đạt y.cầu
Linh Cảm La
0.61 Đạt y.cầu

Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô đun AD
a

b

Hình 5. Q trình mặn tính tốn và thực đo
hiệu chỉnh trạm Bến Thủy, 2010 (a)
và kiểm định tại trạm Xuân Hồng, 2009 (b)

Ghi
chú
[a]
[b]
[c]


Trong đó: [a] Thời đoạn 182 ngày; [b]
Thời đoạn 274 ngày; [c] Thời đoạn 355 ngày.
Các kịch bản sau khi mơ phỏng, ta có kết quả
xâm nhập mặn tối đa trong sông. Các xã lấy
nước dọc sông được đưa vào bản đồ xâm
nhập mặn, ta có thể hình dung khu vực có thể
bị ảnh hưởng nếu sử dụng nước mặt trong
thời kỳ hạn hán như Hình 6, 7.

a

b

Hình 6. Xâm nhập mặn tối đa với dịng chảy
vào có thời đoạn 182 (a) ngày và 274 ngày (b)

748


Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8

Hình 7. Xâm nhập mặn tối đa với dịng chảy
vào có thời đoạn 355 ngày trong mạng sơng

Hình 9. Bản đồ hiểm họa xâm nhập mặn
trường hợp ngưỡng mặn 10‰

Lớp hiểm họa cho mỗi vùng được xác định
tùy thuộc vào thời gian tương ứng với QS từ

đường cong thời đoạn lưu lượng của năm
tham chiếu, được xây dựng cho các điều kiện
biên trên. Vùng chịu ảnh hưởng của hiểm họa
sẽ phụ thuộc vào độ mặn tại cống đảm bảo
cấp nước tưới cho vùng đó. Bảng 7 cho phép
xác định hiểm họa xâm nhập mặn cho sử
dụng nước.

Nhận xét: Qua bản đồ hiểm họa xâm nhập
mặn với các ngưỡng cho thấy:
Vùng lấy nước từ cống Đơ Lương (SC6) là
vùng phía gần thượng lưu sơng Cả nên đối
với S=1‰ thì ở mức độ hiểm họa thấp nhưng
đến S=4‰ và 10‰ thì khu vực này khơng có
nguy cơ bị nhiễm mặn. Vùng lấy nước từ
Cống Nam Đàn (SC7) nằm ở phía Bắc sơng
Cả, đối với S=1‰ thì ở mức độ hiểm họa
trung bình; S=4‰ thì ở mức hiểm họa thấp
và 10‰ thì khu vực này khơng có nguy cơ bị
nhiễm mặn.Vùng lấy nước từ cống Trung
Lương (SC12) nằm ở hạ lưu sông Cả. Đây là
vùng bị ảnh hưởng mặn rất lớn. Chính vì vậy
ở cả ba trường hợp 1‰, 4‰ và 10‰ vùng
này đều ở mức hiểm họa rất cao.

Bảng 7. Phân loại mức hiểm họa
xâm nhập mặn
Thời đoạn của QS
(cho nhu cầu nước 85%)
Xâm nhập mặn chưa bao

Khơng có hiểm họa
giờ tiến vào đến khu này
H1 (hiểm họa thấp)
Thời đoạn QS  355 ngày
H2 (hiểm họa TB)
355 ngày  QS < 274 ngày
H3 (hiểm họa cao)
274 ngày  QS < 182 ngày
H4 (hiểm họa rất cao) QS > 182 ngày
Mức độ hiểm họa

Từ kết quả mô phỏng xâm nhập mặn, nghiên
cứu xác định các ngưỡng độ mặn 1‰, 4‰ và
10‰ dọc sơng của từng kịch bản, sau đó so với
vị trí các cống trên bản đồ và tham chiếu bảng
7, kết hợp ArcGIS xây dựng bản đồ hiểm họa
tương ứng các ngưỡng như Hình 8, 9.
a

b

4. KẾT LUẬN

Bài báo đã nghiên cứu mô phỏng thủy lực,
lan truyền mặn khu vực nghiên cứu đạt kết
quả phù hợp. Tiến hành xây dựng và mô
phỏng các kịch bản xâm nhập mặn ứng với
các mức hiểm họa từ thấp đến cao. Từ đó,
xây dựng được các bản đồ hiểm họa ứng với
các ngưỡng mặn khác nhau. Các kết quả cho

thấy một bức tranh toàn cảnh về mức độ
hiểm họa xâm nhập mặn có thể tác động đến
q trình khai thác sử dụng nước dọc sơng.
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO

Hình 8. Bản đồ hiểm họa xâm nhập mặn
trường hợp ngưỡng mặn 1‰ (a), 4‰ (b)

[1] Trung tâm phòng tránh và giảm nhẹ thiên
tai (2011). Quản lý rủi ro thiên tai và thích
ứng với biến đổi khí hậu. Dự án nâng cao
năng lực thể chế quản lý rủi ro thiên tai tại
Việt Nam.
[2] VN-Haz/WB5(2019), Dự án “Đánh giá rủi
ro chuyên sâu cho 8 lưu vực sông và lập kế
hoạch phòng chống thiên tai cho 10 tỉnh
vùng dự án”.

749