Luận văn Nghiên cứu cơ sở khoa học, lựa chọn một số giải pháp công trình chủ yếu giải quyết bài toán cân bằng nƣớc, thoát lũ và xâm nhập mặn ứng phó với biến đổi khí hậu vùng tứ giác Long Xuyên

p, Thuỷ sản, Giao thông và Dịch vụ; - Tính toán cân bằng nước vùng nghiên cứu. - Tính toán, đánh giá tác động của BĐKH đến tính dễ tổn thương của dân sinh, hạ tầng giao thông đường bộ và sự phát triển kinh tế xã hội; Nội dung 5: Đề xuất giải pháp chủ yếu ứng phó với ảnh hƣởng của BĐKH đến bài toán cân bằng nƣớc, ngập lụt và xâm nhập mặn ở vùng TGLX. - Xác định mục tiêu thích ứng (kinh tế, xã hội, môi trường..) và tiêu chí chọn lựa các giải pháp (tiêu chí kinh tế, kỹ thuật); - Nghiên cứu, đánh giá về hiện trạng các dạng kết cấu, điều kiện thủy lực, đặc điểm địa kỹ thuật của cơ sở hạ tầng, các công trình thủy lợi (chú trọng đến các công trình ngăn-kiểm soát lũ) ở phạm vi nghiên cứu; - Xác định những vị trí nhạy cảm và mức độ ảnh hưởng do tác động của ngập lụt đến các công trình ngăn mặn-kiểm soát lũ ở phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu, đánh giá những thiệt hại do ảnh hưởng của ngập lụt đến các hoạt động kinh tế-xã hội ở vùng nghiên cứu 10 - Nghiên cứu, đánh giá những thiệt hại do ảnh hưởng của hạn hán, xâm nhập mặn đến các hoạt động kinh tế-xã hội ở vùng nghiên cứu; - Đề xuất giải pháp công trình chủ yếu giải quyết bài toán cân bằng nước, ngập lụt và xâm nhập mặn tương ứng với các mục tiêu thích ứng đã đề ra và đáp ứng được các tiêu chí chọn lựa; - Đánh giá, lựa chọn giải pháp thích ứng ưu tiên; - Phân tích, đánh giá hiệu quả của giải pháp đến cân bằng nước ở vùng TGLX. Nội dung 6: Nghiên cứu bổ sung tình hình hạn hán, tác động của biến đối khí hậu đến hạn hán, đê bao ngăn mặn, công trình thủy lợi, công trình ngăn mặn và kết hợp với đƣờng giao thông ở khu vực TGLX. - Nghiên cứu đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến hạn hán ở TGLX; - Nghiên cứu đánh giá sơ bộ hệ thống ngăn mặn ở TGLX; - Nghiên cứu đánh giá hệ thống đê bao kết hợp với đường giao thông ở TGLX; - Nghiên cứu, đánh giá những thiệt hại do ảnh hưởng của ngập lụt đến các công trình thủy lợi ở vùng nghiên cứu; - Nghiên cứu, đánh giá những thiệt hại do ảnh hưởng của ngập lụt đến các các công trình giao thông kết hợp với đê bao ở vùng nghiên cứu. 5. PHƢƠNG PHÁP TIẾP CẬN KHOA HỌC a) Cách tiếp cận - Cách tiếp cận hệ thống; - Cách tiếp thứ hai là tiếp cận đa ngành; - Cách tiếp cận thứ ba là tiếp cận tổng hợp; - Cách tiếp cận thứ tư là tiếp cận kế thừa trên quan điểm lịch sử. b) Phƣơng pháp kỹ thuật 11 Ngoài cách tiếp cận có tính phương pháp luận trên đây, trong đề tài sẽ sử dụng các phương pháp kỹ thuật như: - Phương pháp phân tích thống kê, tổng hợp; - Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa; - Phương pháp định lượng và định tính; - Phương pháp phân tích hệ thống; - Phương pháp ứng dụng mô hình toán; - Phương pháp chuyên gia. 6. THỜI GIAN THỰC HIỆN Thời gian thực hiện từ tháng 5/2015 đến tháng 12/2017. 7. KINH PHÍ THỰC HIỆN Kinh phí thực hiện đề tài: 1.561.000.000 đồng (Một tỷ năm trăm sáu mươi mốt triệu đồng) 8. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 1) Xác định được mức độ ảnh hưởng của BĐKH đến vùng TGLX là tạo cơ sở khoa học để đề xuất một số giải pháp công trình giải quyết bài toán cân bằng nước, giảm thiểu ngập lụt và xâm nhập mặn trong vùng nghiên cứu; 2) Đề xuất phương án tính toán vận hành hệ thống kiểm soát lũ hợp lý trên địa bàn TGLX. Kết quả đã chỉ ra rằng, phương án vận hành thoát lũ qua hệ thống đập Tha La Trà Sư kết hợp với hệ thống kiếm soát lũ từ kênh Vĩnh Tế qua 8 cống đầu các cống từ kênh T6 đến kênh Hà Giang cho kết quả khả quan nhất về giảm mức ngập sâu trong nội đồng vùng TGLX; 3) Lựa chọn được phương án vận hành kiểm soát mặn hợp lý theo giải pháp đóng hoàn toàn 25 cống ngăn mặn ven biển Tây cùng với 5 cống Tà Xăng, Tam Bản, Tà Lúa, Cầu Số 1 và Rạch Giá và vận hành linh hoạt hệ thống 08 cống lấy nước dọc sông Hậu theo chế độ triều trên dọc tuyến sông Hậu. 12 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1. 1. Các nghiên cứu trên thế giới Có thể nêu một số công trình theo định hướng trên: 1) Các mô hình phân chia nước: cho các đối tượng sử dụng nước trong một quốc gia; cho các quốc gia trong những dòng sông quốc tế khu vực Châu Âu (Rhire, Danube), Châu Á (Euphares, Tiger, Brahmaputra,...) dòng sông qua nhiều bang của một quốc gia (Murray-Darling-Australia, Mississipi-Mỹ). 2) Nghiên cứu xâm nhập mặn và kiểm soát mặn: (i) Nghiên cứu xâm nhập mặn: thu hút nhiều nhất là các cửa sông ở Mỹ, Anh , Hà Lan; (ii) Dùng nguồn nước ngọt để kiểm soát mặn (tạo ra độ mặn thích hợp) phục vụ nuôi trồng thủy sản (các cửa sông ở Mỹ), kiểm soát mặn (như ở một số cửa sông Hà Lan); 3) Các nghiên cứu về thủy văn, dòng chảy các vẫn đề lũ, hạn; vấn đề ảnh hưởng của mặt đệm đến dòng chảy trên lưu vực (như rừng, địa chất..) hiện đang rất phát triển trên thế giới (Nhật, Đức, Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ); nghiên cứu xây dựng vận hành hồ chứa, đập dâng và ảnh hưởng của nó tới hạ lưu, các khu bảo tồn sinh thái. 1. 2. Các nghiên cứu ở Ủy hội Mê công quốc tế Dưới đây, giới thiệu một số công trình nghiên cứu chính có sự tham gia, phối hợp của các Tổ chức Quốc tế về khu vực nghiên cứu. Cho đến nay, đã có nhiều nghiên cứu ở Ủy hội mê công Quốc tế (UHMCQT) ở nhiều lĩnh vực khác nhau. Liên quan đến đề tài này, chủ yếu là dòng chảy kiệt và xâm nhập mặn, có một số công trình/ dự án nghiên cứu sau đây: 1) SOGREAH (năm 1960) có nhiều các công trình nghiên cứu về lũ ĐBSCL 13 2) UHMCQT (1990) đã cho nghiên cứu về xâm nhập mặn ở ĐBSCL, chủ yếu là phục vụ cho các dự báo xâm nhập mặn. Tuy đã rất cố gắng nhưng kết quả vẫn còn rất hạn chế, các kết quả dự báo chỉ mang tính tham khảo. 3) UHMCQT (1996) đã cho nghiên cứu về cải tạo đất chua phèn ở ĐBSCL. Biện pháp sử dụng nguồn nước ngọt để thau rửa đã được khẳng định là hiệu quả song việc tạo nguồn nước ngọt là một vấn đề nan giải. 4) Chương trình WUP (Chương trình sử dụng nước – Water Utilization Programme) của UHMEQT, đã phát triển xong bộ công cụ hỗ trợ ra quyết định (DSF) và dung chính thức cho ủy hôi, nghiên cứu dòng chảy kiệt, các chỉ tiêu đánh giá dòng chảy kiệt. Rồi từ đó căn cứ vào Hiệp định Mê Công 1995 để đề xuất cơ chế quản lí, theo dõi dòng chảy Mê Công, đảm bảo phát triển bền vững lưu vực. Nghiên cứu đã đạt được kết quả về dòng chảy kiệt sông chính, đề xuất giải pháp riêng cho Việt nam trong các trường hợp cạn. 5) Chương trình BDP (Chương trình quy hoạch lưu vực_ Basin Development Programme) của UHMCQT, giai đoạn 1 (2002-2006) đã xem xét và đánh giá ban đầu về hiện trạng phát triển của lưu vực về nông nghiệp, thủy sản, giao thông, thủy điên, thủy văn, tập hợp các dự án phát triển của các quốc gia làm cơ sở cho định hướng quy hoạch phát triển lưu vực một cách bền vững. Đây là căn cứ cho việc xem xét các phương án phát triển thượng lưu của đề tài. 6) Chương tình môi trường (EP): chủ yếu theo dõi và đánh giá về chất lượng và môi trường nước trên lĩnh vực, chủ yếu là dòng chính và một số sông nhánh. 7) Dự án Đánh giá tác động môi trường của dự án giao thông thủy thượng lưu Mê công, sử dụng phần mềm tính toán do Đại học Vũ Hán lập, đã nghiên cứu đã nghiên cứu tác dộng của việc phá đá nổ mìn phục vụ giao thong thủy 4 nước thượng lưu đến thay đổi dòng chảy đến hạ lưu, đã định lượng được một số tác động đối với Thái lan và Lào, định tính các tác 14 động đến hạ lưu Mê công ỏ Việt Nam và Campuchia. Nghiên cứu này cho thấy không có ảnh hưởng đáng kể nào của dự án này đến nước ta, cả về dòng chảy và môi trường. 8) Đánh giá tác động của dự án thủy điện Nam Theun 2 (Lào) của ADB. 9) Dự án của Ngân hàng thế giới (WB) năm 2004, đã thực hiện đánh giá các phương án phát triển hạ lưu sông Mê Công (2004) với sự hộ trợ của bộ công cụ DSF (công cụ quyết định và hỗ trợ) để đánh giá tác động của các kịch bản phát triển trên lưu vực sông Mê Công. Các vấn đề chính đã được xem xét trong nghiên cứu là: (1) mô phỏng hiện trạng; (2) Tác động của thủy điện Trung Quốc với 2 công trình hiện hữu và 2 công trình dự kiến; (3) Phương án phát triển thấp với gia tăng sử dụng nước đến 2020 (7.442.000 ha) và các công trình hiện hữu; (4) Tác động đê bao dự kiến trên phần lãnh thổ Campuchia ( 130000 ha) đến thay đổi ngập lũ trên lưu vực; (5) Gia tăng phát triển nông nghiệp ở hạ lưu mức cao (11. 349 triệu ha) trong khi giữ cấp độ phát triển thủy điện phía hạ lưu Lào, Thái Lan, Campuchia và Việt Nam; (6) Gia tăng phát triển nông nghiệp ở hạ lưu mức cao (11. 349 triệu ha) trong có gia tăng phát triển thủy ở Trung Quốc , Lào, Thái Lan, Campuchia và Việt Nam (49.478 triệu m3). Nghiên cứu đã sơ bộ đánh giá được tác động các kịch bản đến thay đổi chế độ dòng chảy sông Mê Công, tác động đến giao thông thủy, thủy sản thay đổi đến lũ và xâm nhập mặn hạ lưu. 10) Nghiên cứu của Ủy Ban Mê Công Việt Nam về dòng chảy Mê Công dưới tác động của các đập thủy điện Trung Quốc (2004, 2005). Năm 2004 và 2005, Chính phủ VN đã giao cho Ủy ban sông Mê Công Việt Nam (UBSMCVN) thực hiện (Lê Đức Trung, Tô Quang Toản, Huỳnh Minh Ngọc) nghiên cứu về cân bằng nước lưu vực Mê Công dưới hoạt động của một số nhà máy thủy điện Trung Quốc đã và sẽ hoạt động trong tương lai gần (đến 2015). Nghiên cứu này đã chia ra làm 3 nghiên cứu thành phần : (i) Đánh giá việc sử dụng nước ở tiểu lưu vực Mê Công 15 thuộc tỉnh Vân Nam và phụ cận ; (ii) Xây dựng mô hình; và (iii) Tính toán cân bằng nước và các tác động khác. Các nghiên cứu này đã sử dụng bộ công cụ mô hình DSF để mô phỏng tính toán cân bằng nước, đánh giá sự thay đổi của dòng chảy dọc theo dòng chính Mê Công và xâm nhập mặn. Tuy còn ở mức độ sơ lược do thiếu nhiều tài liệu và thời gian còn bị hạn chế, chỉ một số nhà máy được tính toán (4 nhà máy lớn / tổng 14 nhà máy) với số kịch bản vận hành còn rất sơ lược, nhưng đã đưa ra được một số kết luận quan trọng ban đầu : (1) Việc vận hành các nhà máy thủy điện có thể làm tăng dòng chảy kiệt trên dòng chính Mê Công tại biên giới VN-CPC đáng kể (đến 24%) ; và (2) Khi một số hồ thủy điện tích nước trong mùa khô (đây là điều kiện làm việc bất thường, thông lệ quốc tế là không được phép) thì sẽ làm giảm đáng kể dòng chảy Mê Công ở VN và kéo theo xâm nhập mặn gia tăng. Có thể nói đây là một nghiên cứu có tầm quan trọng đặc biệt đối với quốc gia. 1. 3. Các nghiên cứu phối hợp của Việt Nam và Quốc tế - Một số nghiên cứu khả thi phát triển nguồn nước vùng Bắc Bến Tre và ven biển Trà Vinh ĐBSLC của JESTRO (Nhật bản) đã xây dựng một số kịch bản phát triển, trong đó chú trọng nông nghiệp và biện pháp công trình tạo nguồn. - Các nghiên cứu (đang tiến hành) giữa Viện Khoa họa Thủy Lợi Miền nam và đại học Nông nghiệp Tokyo, Đại học Toduku (Nhật bản) về xâm nhập mặn và hệ thống nông nghiệp ven biển, đang tập trung nghiên cứu sâu về cơ chế xâm nhập mặn trên dòng chính Mê công, trong đó việc đo đạc mặn được thực hiện khá chi tiết và có hệ thống; quản lí nước phát triển nông nghiệp thủy sản. - Nghiên cứu của Đại học Newcastle (Anh) và IRRI quản lí nguồn nước ven biển Bạc Liêu, trong đó chú trọng về quản lí nước và các mô hình canh tác. Các nghiên cứu về đồng bằng sông Cửu Long trên đây là những nghiên cứu tổng hợp có ý nghĩa nhất về nguồn nước trong phạm vi toàn lưu vực có xét đến các yếu tố chính về nguồn nước và sử dụng nước do vậy có một ước lượng 16 về dòng chảy cho vùng TGLX. Đây sẽ là bộ số liệu tham khảo quan trọng khi thực hiện đề tài. 1. 4. Các nghiên cứu trong nƣớc Từ sau ngày giải phóng (1975) vấn đề nghiên cứu, quy hoạch ĐBSCL (chủ yếu là quy hoạch thủy lợi) mới được chú trọng nhằm mục đích phát triển nông nghiệp, xây dựng phát triển kinh tế xã hội, đảm bảo an ninh lương thực cho cả nước. Một số nghiên cứu quan trọng được liệt kê trong phần liệt kê danh sách các nghiên cứu có liên quan. Những nghiên cứu này ở các cấp độ chuyên sâu khác nhau đã đề cập đến các vấn đề: (i) Cơ sở khoa học xâm nhập mặn; (ii) Cơ sở khoa học về lũ ĐBSCL; (iii) Vấn đề ngọt hóa cho các hệ thống ven biển; (iv) Giải pháp kiểm soát lũ cho các vùng ngập lũ; (v) Cải tạo đất phèn. 1. 5. Tổng quan công cụ nghiên cứu, đánh giá nguồn nƣớc Để giải quyết các bài toán phức tạp về sử dụng, phân bổ nguồn nước nhất là trong điều kiện ít nước, hạn, nhiều bộ công cụ mô hình đã được sử dụng. Các mô hình này có khả năng giải quyết cả bài toán thủy động lực và bài toán tối ưu (nghiên cứu mô hình phân chia nước). Thông qua nghiên cứu các đề tài, dự án nhận thấy, các nghiên cứu về lưu vực Đồng bằng Sông Cửu Long đã được nhiều đơn vị trong và ngoài nước thự hiện, tập trung vào các hướng: - Đánh giá tài nguyên nước lưu vực sông; - Đánh giá cân bằng nước lưu vực; - Đánh gía ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực; - Đánh giá ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu đến diễn biến xâm nhập mặn và ngập lụt vùng đồng bằng sông Cửu Long. 17 Nhìn chung, các công trình nghiên cứu trên đây của các nhà khoa học đã có đóng góp xứng đáng về mặt khoa học, đặt nền móng cho vấn đề nghiên cứu tác động của mặn và ngập lụt ở Đồng bằng sông Cửu Long. Đánh giá mức độ ảnh hưởng của các thiên tai đã, đang và tương lai khi chịu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu.  Một số tồn tại: Chưa có những nghiên cứu đánh giá, giải quyết bài toán cân bằng nước và vấn đề phòng tránh thiệt hại do ngập úng, lũ lụt và hạn hán gây ra hướng tới mục tiêu ứng phó với biến đổi khí hậu vùng Tứ giác Long Xuyên. Bằng việc kế thừa các kết quả tính toán đã đề cập ở trên, đề tài sẽ phân tích lựa chọn một số giải pháp công trình phục vụ giải bài toán thoát lũ, xâm nhập mặn và cân bằng nước trong bối ảnh biến đổi khí hậu. 18 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN NƢỚC VÙNG TỨ GIÁC LONG XUYÊN 2.1. Đặc điểm tự nhiên lƣu vực nghiên cứu TGLX là vùng trũng có địa hình thấp và khá bằng phẳng cùng với dòng chính - sông Tiền và sông Hậu, là một hệ thống kênh rạch dày chằng chịt, tạo điều kiện thuận lợi cho sự xâm nhập của thủy triều mang nước mặn vào sâu trong sông và nội đồng, đặc biệt trong thời gian mùa cạn, khi mà lượng dòng chảy từ thượng nguồn sông Mê Công giảm thấp. Chế độ thủy văn ở TGLX những năm gần đây đã chịu tác động bởi hoạt động của con người, nhất là từ năm 1999 khi hai đập Tha La và Trà Sư đi vào hoạt động, cùng với hệ thống kiểm soát mặn, và thoát lũ đã tạo nên một hệ thống các công trình thủy lợi, làm nhiệm vụ kiểm soát lũ, triều, mặn và phục vụ cấp nước, tưới tiêu. Trên vùng nghiên cứu và vùng lân cận phản ánh tính chất khí tượng thủy văn vùng nghiên cứu, đã hình thành một mạng lưới trạm quan trắc KTTV, bao gồm 12 trạm khí tượng và điểm đo mưa, 12 trạm thủy văn, cùng với hệ thống trạm quan trắc mặn không thường xuyên. Trong mạng lưới các kênh nhánh, phân lưu còn thiếu các trạm thủy văn đo lưu lượng, đây là những khó khăn trong công tác nghiên cứu đánh giá tác động của biến đổi khí hậu tới xâm nhập mặn, ngập lụt và cân bằng nước trên địa bàn lưu vực nghiên cứu. 2.2. Nguồn nƣớc vào ra vùng TGLX Vùng TGLX có 5 tuyến đê tự nhiên, mà nước từ ngoài tứ giác chảy vào hay từ trong tứ giác chảy ra đều qua hệ thông cầu cống nằm trên 5 tuyến đê tự nhiên này: Tuyến vào 1: Tuyến biên giới Campuchia Nước lũ từ vùng trũng Camphuchia tràn vào TGLX qua tuyến 7 cầu cùng với qua cầu Hữu Nghị trên kênh Vĩnh Tế và cầu Công Bình đều nằm trên trục lộ 19 Tuyến vào 1 Tuyến vào 2 Châu Đốc - Nhà Bằng - Xuân Tô đến biên giới Việt Nam - Camphuchia gọi là tuyến vào 1 (xem hình 2.1). Trong mùa lũ 1999, năm đầu tiên dòng chảy tuyến 7 cầu được điều khiển bởi 2 đập tràn cao su Tha La và Trà Sư đã làm thay đổi căn bản các thành phần dòng chảy lũ từ vùng trũng Campuchia tràn vào TGLX. Tuyến vào 2: Tuyến dọc sông Hậu Nước lũ từ sông Hậu tràn vào TGLX qua 26 cầu cống nằm trên quốc lộ 91 đoạn Châu Đốc - Vàm Cống được gọi là tuyến vào 2. Theo nhiều kết quả đo đạc được thực hiện cho một số trận lũ lớn trước 1999, dòng tràn từ Campuchia qua tuyến 7 cầu chiếm 65 - 70 % và từ sông Hậu chỉ chiếm 25 - 30% tổng lượng nước từ các hướng chảy vào làm ngập TGLX. Hình 2. 1 n n o ng oá n ng Tuyến vào 3: Tuyến từ kênh Vĩnh Tế chảy vào khu vực bắc Hà Tiên Nước lũ từ kênh Vĩnh Tế tràn vào khu vực bắc Hà Tiên qua 21 cống trên bờ nam kênh Vĩnh Tế gọi là tuyến nội bộ. Tuyến ra 1: Tuyến ra Nam Cần Thơ 20 Nước lũ từ TGLX tiêu về nam Cần Thơ qua 50 cống trên tuyến lộ Cái Sắn - Rạch Giá gọi là tuyến ra 1. Trước lúc chưa có 2 đập tràn cao su Tha La và Trà Sư ngăn dòng chảy tuyến 7 cầu, sóng lũ trong TGLX là sóng tổng hợp của dòng chảy từ tuyến 7 cầu và từ sông Hậu truyền vào. Nay sóng lũ chủ lực từ tuyến 7 cầu bị chặn lại từ đầu mùa lũ đến cuối tháng IX, do đó chỉ còn sóng lũ từ sông Hậu, nên quá trình tích lũ của TGLX trong thời gian này diễn ra chậm làm cho lượng nước từ vùng trũng TGLX chảy qua các cầu trên lộ Cái Sắn tiêu về nam Cần Thơ giảm đáng kể. Tuyến ra 2: Tuyến ra biển Tây Nước lũ từ TGLX tiêu ra biển Tây qua 36 cầu cống nằm trên tuyến lộ Rạch Giá - Hà Tiên gọi là tuyến ra 2. 2.3. Hiện trạng công tr nh thoát lũ và kiểm soát mặn Với sự đầu tư mạnh mẽ trong những năm gần đây, vùng TGLX đã hình thành một hệ thống thủy lợi tương đối hoàn chỉnh, bao gồm hệ thống kiểm soát lũ, cống ngăn mặn, hệ thống kênh trục, cấp I, cấp II (tưới, tiêu), hệ thống đê/bờ bao, hệ thống trạm bơm và hệ thống thủy lợi nội đồng. Đến nay, vùng TGLX có 64 kênh trục (chiều dài 1.056 km), 2.313 kênh cấp II và III (chiều dài 7.374 km), 38 cống trung bình và lớn, 1.915 cống nhỏ và bọng, 319 trạm bơm điện quy mô vừa, 4.485 km bờ bao/đê bao kiểm soát lũ và 63 km đê biển. Một số cụm công trình đáng chú ý là: - Cụm công trình thoát lũ ven biển Tây: Bao gồm tuyến đê biển Rạch Giá - Ba Hòn dài 75 km, rộng mặt 3 - 6 m, cao trình đỉnh +2,0 m; Hệ thống gồm 23 cống ven biển Tây; Các cửa thoát lũ là các cầu trên QL80 với khoảng 35 cửa. - Cụm công trình kiểm soát lũ dọc kênh Vĩnh Tế: Bao gồm tuyến đê ngăn lũ tràn biên giới từ Châu Đốc đến Tịnh Biên và từ Ba Chúc đến đầu kênh Hà Giang; Tuyến đê được đắp phía bờ Nam kênh Vĩnh Tế; Công trình kiểm soát lũ tràn biên giới với 2 đập cao su Trà Sư (rộng tràn 90 m, ngưỡng +1,50 m, đỉnh +3,80 m) và Tha La (rộng tràn 72 m, ngưỡng +1,50 m, đỉnh +3,80 m); Nạo vét và mở rộng 21 kênh Vĩnh Tế với chiều rộng đáy 30 m, cao trình đáy -3,0 m nhằm đảm bảo nước tưới mùa cạn với lưu lượng 37 m3/s, mở rộng bãi tràn dọc kênh Vĩnh Tế để thoát được lưu lượng lũ 1.940 m3/s; Xây dựng đường tràn kết hợp cầu cạn ở phía Bắc cầu Xuân Tô với chiều rộng 300 m, cao trình đáy +1,0 m để có thể thoát được lưu lượng lũ khoảng 1.220 m3/s. - Hệ thống kênh thoát lũ và dẫn nước: Nạo vét và đào mới 23 kênh thoát lũ từ kênh Rạch Giá - Hà Tiên ra biển Tây; Hệ thống kênh trục, cấp I băng qua vùng TGLX với nhiệm vụ chính là thoát lũ, dẫn nước tưới, tiêu và giao thông thủy. Hầu hết các kênh trục, cấp I đều thẳng góc với thế nước sông Hậu và thủy triều biển Tây nên chế độ thủy lực các kênh tốt. - Hệ thống kênh trục trong vùng có chiều rộng mặt bình quân từ 20÷45 m, cá biệt có kênh rộng từ 70÷80 m. Cao trình đáy kênh biến đổi từ -1,5÷-4,5 m (trừ sông hậu và sông Cái Lớn-Cái Bé rộng từ 120÷700 m, sâu từ -5,0÷-12 m). - Hệ thống kênh cấp 2 có mật độ trung bình trên toàn vùng 5,5m/ha, nhưng phát triển không đều giữa các khu vực: Chiều rộng đáy kênh từ 6-8m, cao trình đáy từ -1,0 ÷ -2,0. - Hiện trạng hệ thống đê bao, bờ bao: Do nằm trên băng thoát lũ nên ở vùng TGLX đã hình thành 2 loại đê bao: Đê bao kiểm soát lũ cả năm và bờ bao kiểm soát lũ tháng Tám. + Hệ thống đê bao kiểm soát lũ cả năm chủ yếu hình thành ở khu vực có điều kiện sản xuất thuận lợi về nguồn nước và lũ không quá lớn. Hệ thống này phổ biến ở các huyện Thoại Sơn, Châu Thành, Châu Phú (An Giang) và một phần thuộc địa bàn TP Cần Thơ. Hiện An Giang có 103 ô bao kiểm soát lũ cả năm với tổng chiều dài đê bao 1.020 km, bảo vệ cho 40.899 ha đất canh tác 3 vụ. Ở các huyện Thoại Sơn, Châu Thành và Châu Phú, số diện tích ô bao kiểm soát lũ cả năm tăng lên đáng kể, nhất là khu vực ở phía bắc Mặc Cần Dưng. Ngoài ra, ở một số khu vực nuôi trồng thủy sản ở tỉnh Kiên Giang như Tà Săng, Tam Bản, khu vực Hà Tiên các hộ nuôi tôm đã đắp đê bao bảo vệ vượt lũ. 22 + Hệ thống bờ bao kiểm soát lũ tháng VIII hầu như phủ kín phần còn lại của tỉnh An Giang và Kiên Giang. Hiện An Giang trong vùng TGLX có 396 ô bao tháng Tám với tổng chiều dài 2.365 km, bảo vệ 97.234 ha đất canh tác 2 vụ. Ở Kiên Giang, hầu hết khu vực phía Bắc kênh Rạch Giá - Hà Tiên và phía Nam kênh Tri Tôn đã có hệ thống bờ bao tháng Tám bảo đảm cho khoảng 70.000 ha sản xuất 2 vụ. Khu vực phía Tây kênh Tri Tôn và tứ giác Hà Tiên cũng đang hình thành hệ thống bờ bao phục vụ phát triển sản xuất lúa Hè - Thu. - Hệ thống cống và trạm bơm tưới đầu mối: Ngoài các cống ngăn mặn ven biển thuộc 2 huyện Hòn Đất, Kiên Lương và TP Rạch Giá (Kiên Giang), hiện nay trong vùng hầu như chưa có hệ thống cống đầu mối phục vụ tưới. Phần Kiên Giang trong vùng TGLX có 42 cống các loại với tổng độ rộng 360 m, chủ yếu là cống hở, xây kiên cố, mỗi khoang rộng 5 hay 8 m và từ 1 - 3 cửa. Ngược lại, phần An Giang trong vùng TGLX tuy có đến trên 1.000 cống các loại, nhưng chỉ là cống bọng nhỏ trong nội đồng, với nhiệm vụ chủ yếu tưới và giữ nước. Từ kênh trục, cấp I, cấp II, nước được lấy trực tiếp vào ruộng qua các cống bọng hoặc máy bơm nhỏ (dùng động cơ D12, Kohler 10) - Hệ thống hồ chứa nhỏ: Hai huyện Tri Tôn và Tịnh Biên có diện tích đồi núi khá lớn, có tiềm năng nông nghiệp nhưng lại thiếu nguồn nước. Để phục vụ sản xuất và sinh hoạt, tại đây hiện đã xây dựng 4 hồ chứa nước nhỏ với tổng dung tích 750.000 m 3, ngoài tưới còn cấp nước sinh hoạt cho 12.000 người. - Hệ thống thủy lợi nội đồng: Hệ thống thủy lợi nội đồng gồm có bờ bao, cống bọng, mương rãnh lấy nước. Trong vùng TGLX, hệ thống này được giới hạn sau hệ thống bờ bao các ô (đê bao kiểm soát lũ cả năm hoặc bờ bao kiểm soát lũ tháng Tám). Nước lấy từ kênh cấp II vào ruộng qua các cống bọng hoặc thông qua máy bơm nhỏ. Các thửa ruộng được giới hạn bởi bờ ruộng thấp, bên trong là rãnh dẫn nước và tiêu nước. 23 2.4. Hiện trạng lũ, ngập lụt và xâm nhập vùng Tứ giác Long Xuyên Phân tích các năm xuất hiện lũ lớn như: 1984, 1991, 1994, 1996, 2000, 2001, 2002 và 2011 nhận thấy, đặc điểm lũ, lụt xuất hiện trên lưu vực kéo dài nhiều ngày, nguyên nhân chính gây ngập lụt vùng hạ du sông Mê Công do lưu lượng thượng nguồn từ phía trên Kratie dồn về. Khi về đến ĐBSCL, lũ lại được tổ hợp với lượng mưa tại chỗ và thuỷ triều. Dạng lũ tại ĐBSCL thường là lũ hai đỉnh với đỉnh thứ nhất xuất hiện cuối tháng VII hoặc đầu tháng VIII, ngay sau đó lũ xuống chậm trong thời gian ngắn, rồi lại tiếp tục lên cho tới đỉnh lũ chính vụ thường xuất hiện vào cuối tháng IX và đầu tháng X. Sau khi đạt đỉnh lũ chính vụ, lũ sông Cửu Long xuống liên tục cho đến tháng IV hoặc tháng V năm sau thì mực nước sông ở mức thấp nhất trong năm. Phân tích tình hình xâm nhập mặn trong một số năm điển hình (1998, 2004, 2005, 2009, 2010, 2011, 2015 và 2016) nhận thấy, đặc điểm gây xâm nhập mặn TGLX do có sự thiếu hụt tổng lượng mưa trong mùa cạn, lượng dòng chảy mùa cạn từ thượng nguồn sông Mê Công thể hiện bởi lưu lượng tại Châu Đốc suy giảm, mực nước suy giảm tại các trạm nội đồng, ngược lại mực nước triều lại cao. Đây là những năm mà mặn ảnh hưởng trên phạm vi rộng lớn ở đồng bằng, với giá trị cao kỉ lục đặc biệt là vào mùa kiệt năm 2015-2016 do hiện tượng El Nino mạnh đã gây thiếu hụt nghiêm trọng mưa và dòng chảy trên lưu vực. Trong những năm xuất hiện độ mặn cao, xâm nhập sâu vào trong sông, thủy triều ở ngoài biển cao, mực nước nội đồng không có những thay đổi lớn, trong khi lưu lượng nước từ thượng nguồn đổ về giảm nhỏ rất đáng kể và thường chỉ bằng 70 - 80% lưu lượng TBNN. Điều đó cho phép khẳng định rằng sự giảm thấp của dòng chảy từ thượng lưu sông Mê Công đổ về, đặc biệt trong thời gian mùa cạn là nguyên nhân chính tạo điều kiện cho sự gia tăng xâm nhập mặn và ảnh hưởng trên phạm vi rộng lớn ở toàn đồng bằng. 24 CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI XÂM NHẬP MẶN, NGẬP LỤT VÀ CÂN BẰNG NƢỚC 3.1. Đánh giá ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu đến ngập lụt vùng TGLX Dựa trên bản đồ cao độ số (DEM) của vùng nghiên cứu đã được kế thừa từ dự án Quy hoạch ĐBSCL trong điều kiện BĐKH&NBD với độ phân giải 30m x 30m và mực nước trên hệ thống sông kênh, rạch được diễn toán bằng mô hình cho số liệu các kịch bản biến đổi khí hậu RCP6.0 và RCP8.5 cho các thời kỳ tương lai. Từ các sản phẩm bản đồ nhận thấy diện tích nguy cơ bị ngập tại các thời kỳ tương lai ở cả hai kịch bản RCP6.0 và RCP8.5 có xu thế tăng lên, diện tích ảnh hưởng ngập kịch bản RCP8.5 lớn hơn RCP6.0. Trong thời kỳ 2030 và 2040 diện tích ngập ở kịch bản RCP6.0 tăng tương tự như kịch bản RCP8.5, giai đoạn 2050 diện tích ảnh hưởng kịch bản RCP8.5 tăng lớn hơn so với RCP6.0. Huyện Châu Đốc có địa hình thấp, chịu ảnh hưởng lớn từ lưu lượng thượng lưu về, với lưu lượng như kịch bản nền hầu như toàn bộ diện tích huyện bị ngập với mức ngập >1.5m chiếm 96% tổng diện tích bị ngập và chiếm 89% tổng diện tích cả huyện. Huyện Châu Phú đặc trưng giống với huyện Châu đốc, diện tích ngập tại huyện ở mức ngập sâu (>1.5m) chiếm tới 95% tổng diện tích ngập và chiếm 90% tổng diện tích cả huyện. Huyện Châu Thành tỉnh An Giang phần diện tích ngập từ 0.5-1.5m có xu thế giảm đi trong những năm đầu thời kỳ biến đổi khí hậu. Đặc biệt mức ngập >1.5m có xu hướng tăng lên khoảng 3.6% so với thời kỳ nền. Huyện Châu Thành tỉnh Kiên Giang là vùng đất có nền cao, hệ thống thoát tốt nguy cơ ngập dao động từ 0.25-0.75m, không có diện tích bị ngập >1.25m.Trong những thời kỳ tiếp theo của các kịch bản biến đổi khí hậu, mức ngập >1.25m không ảnh hưởng tới địa bàn huyện. 25 Huyện Giang Thành tỉnh Kiên Giang gần như toàn diện tích huyện đều ảnh hưởng ngập khi có lũ lớn, phần lớn diện tích ngập >1.0m chiếm tới 90% diện tích ngập cả huyện. Trong các kịch bản tương lai phần diện tích ngập từ 0.25-0.5m có xu thế giảm từ 0.5- 27.5% trong kịch bản RCP 8.5, kịch bản RCP 6.0 xu thế giảm lớn hơn từ 5.6-47%. Ngược lại, với diện tích ngập sâu >1.5m lại tăng lên từ 5-20% so với thời kỳ nền. Huyện Giang Thành tỉnh Kiên Giang gần như toàn diện tích huyện đều ảnh hưởng ngập khi có lũ lớn, phần lớn diện tích ngập >1.0m chiếm tới 90% diện tích ngập cả huyện. Trong các kịch bản tương lai phần diện tích ngập từ 0.25-0.5m có xu thế giảm từ 0.5-27.5% trong kịch bản RCP 8.5, kịch bản RCP 6.0 xu thế giảm lớn hơn từ 5.6-47%. Ngược lại, với diện tích ngập sâu >1.5m lại tăng lên từ 5-20% so với thời kỳ nền. Huyện Hòn Đất chịu tác động khá mạnh mẽ tác động của biến đổi khí hậu, phần diện tích ngập từ 0.25- 1.5 m có xu thế giảm đi trong các thời kỳ tương lai dao động từ 4%-47%. Tuy nhiên, phần diện tích ngập >1.5m lại tăng lên đáng kể với mức tăng >18.5%, đến thời kỳ 2041-2050 diện tích tăng lên 75% so với thời kỳ nền. Huyện Kiên Lương chịu tác động khá mạnh mẽ tác động của biến đổi khí hậu, phần diện tích ngập từ 0.25-1.5m có xu thế giảm đi trong các thời kỳ tương lai dao động từ 4%-47%. Tuy nhiên, phần diện tích ngập >1.5m lại tăng lên đáng kể với mức tăng >18.5%, đến thời kỳ 2041-2050 diện tích tăng lên 75% so với thời kỳ nền. Huyện Tân Hiệp thay đổi khá lớn về diện tích ngập trong các kịch bản thời kỳ tương lai, tập trung chủ yếu vào thời kỳ 2030, 2040 và 2050 với các mức ngập >0.75m. Diện tích có nguy cơ ngập >1m đều có mức tăng >100%. Thoại Sơn trong thời kỳ năm 2030 diện tích ngập không thay đổi so với thời kỳ nền. Tuy nhiên, trong những thời kỳ tiếp theo của các kịch bản BĐKH diện tích ngập 1.5m có xu thế tăng từ 10 -50%, phần diện tích ngập từ 0.25m-1.25 m có xu thế giảm tương ứng từ 2-50%. 26 TP. Long Xuyên trong thời kỳ năm 2020 và 2030 diện tích ngập không thay đổi so với thời kỳ nền. Tuy nhiên, trong những thời kỳ tiếp theo của các kịch bản BĐKH diện tích ngập 1.0m có xu thế tăng từ 27 -98%, phần diện tích ngập từ 0.5m-1.0 m có xu thế giảm tương ứng từ 15- 47%. TP. Rạch Giá có phần diện tích ngập >1.25m xu hướng tăng lên trong các thời kỳ biến đổi khí hậu, với mức ngập 1.25-1.5m diện tích ngập tăng từ 0.4- 49.1% so với kịch bản nền. Diện tích ngập >1.5m tăng lên đáng kể, ở kịch bản nền tổng diện tích chiếm 0.1km2 đến thời kỳ 2050 kịch bản RCP 8.5 diện tích tăng lên 5.18km2. Huyện Tri Tôn diện tích có nguy cơ ngập chiếm 81% diện tích tự nhiên trong huyện. Phần diện tích ngập sâu >1m chiếm 91% diện tích ngập. Trong đó phần diện tích ngập > 1.5m chiếm 60% thời kỳ nền, diện tích ngập sâu ra tăng tương ứng với các thời kỳ trong các kịch bản BĐKH tương ứng 3.7-7.2% so với kịch bản nền, đến năm 2050 kịch bản RCP8.5 diện tích ngập sâu >1.5m chiếm 63% vùng ngập trong địa bàn huyện. TX. Hà Tiên nhìn chung đều chịu ảnh hưởng với mức ngập <1.5m. Trong các thời kỳ năm 2020 và 2030 kịch bản biến đổi khí hậu, diện tích ngập không thay đổi với trận lũ thời kỳ nền. Thời kỳ năm 2040 và 2050 các kịch bản biến đổi khí hậu diện ngập trên địa bàn huyện có thay đổi, với diện tích < 1.0m có xu hướng giảm từ 2-23.5%, ngược lại với diện tích ngập từ 1-1.5m có xu hướng tăng từ >43.3%. Huyện Vĩnh Thạnh nhìn chung đều chịu ảnh hưởng với mức ngập <1.5m. Trong các thời kỳ năm 2020 và 2030 kịch bản biến đổi khí hậu, diện tích ngập không thay đổi với trận lũ thời kỳ nền. Diện tích ngập >1.25m có xu hướng tăng so với thời kỳ nền từ 1.2- 175%, và diện tích ngập <0.25m tăng từ 8-15%. Trong phạm vi đề tài nhóm thực hiện đề tài cũng đã thực hiện công tác đánh giá ảnh hưởng của ngập lụt đến diện tích thủy sản, diện tích đất nông-lâm 27 nghiệp, đất ở và công nghiệp trong vùng Tứ giác Long Xuyên với những thông tin số liệu cụ thể được trình bày trong chương 3 của Báo cáo tổng kết. 3.2. Đánh giá ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu đến xâm nhập mặn vùng TGLX Đề tài thực hiện mô phỏng mặn do tác động BĐKH và nước biển dâng cho lưu vực sông Cửu Long. Tiến hành phân tích, đánh giá sự thay đổi của xâm nhập mặn ở vùng TGLX thông qua sự thay đổi mức độ nhiễm mặn 1‰, 4‰. + Thời kỳ nền (mặn năm 1998) - Độ mặn 1‰: Trong thời kỳ nền, chiều dài xâm nhập mặn ở các cửa sông tại các kênh như: Giang Thành là 15.31km, Cái Sắn 8.42km, Tuần Thống 8.98km, kênh T3 là 12.3km, Rạch Giá – Hà Tiên 52.35km, Nông Trường 6.97km, Lung Lớn 8.28km, kênh Hà Giang là 10.7km và An Bình 11.2km. - Độ mặn 4‰: Đã xuất hiện tại các vị trí các kênh như: kênh Giang Thành là 8.84km, Cái Sắn 7.17km, kênh T3 10.6km, Rạch Giá – Hà Tiên 49.8km, Lung Lớn là 8.28km, Hà Giang 9.53km và An Bình 11.2km. Do BĐKH và mực nước biển dâng, xâm nhập mặn xâm nhập sâu hơn vào trong sông, kênh nội đồng. Cụ thể: + Theo kịch bản RCP 8.5 * Giai đoạn 2041-2050: Xâm nhập mặn lớn nhất xuất hiện ở Kênh Rạch Giá – Hà Tiên xâm nhập mặn 1‰ lên đến 64.4 km chênh khá lớn so với kịch bản nền là 52.3 km, 4‰ là 61.69 km chênh khá lớn so với kịch bản nền là 49.77 km. Tiếp đến là kênh Giang Thành, xâm nhập mặn 1‰ lên đến 21.9 km, sâu hơn so với kịch bản nền là 12.2 km. Với độ mặn 4‰ xâm nhập sâu 21.9 km chiều dài xâm nhập lớn hơn so với thời kỳ nền là 8.84 km. 28 Trên kênh Cái Sắn, Tròn, T3, Rạch Giá – Long Xuyên, Hà Giang, An Bình đều có xâm nhập mặn từ 11-20 km đối với độ mặn 1‰ và 4‰. Đặc biệt, tại kênh T3, Hà Giang đều bị xâm nhập mặn khoảng 20km đối với cả 1‰ và 4‰, xâm nhập sâu hơn so với thời kỳ nền tương ứng với độ mặn từ 8-10 km. + Theo kịch bản RCP 6.0: Chiều dài xâm nhập mặn và mức gia tăng đều nhỏ hơn so với kịch bản RCP 8.5, nhưng không đáng kể trong cả 2 giai đoạn ở tất cả các cửa sông. * Giai đoạn 2041-2050: Ở kịch bản này, xâm nhập mặn lớn nhất xuất hiện ở Kênh Rạch Giá – Hà Tiên xâm nhập mặn 1‰ lên đến 63.82km chênh khá lớn so với kịch bản nền là 52.3 km, 4‰ là 61.6 km chênh khá lớn so với kịch bản nền là 49.8km. Tiếp đến là kênh Giang Thành, xâm nhập mặn 1‰ lên đến 21.9 km, so với kịch bản nền là 15.31 km sâu hơn 6.6 km. Với độ mặn 4‰ xâm nhập sâu 21.92 km chiều dài xâm nhập lớn hơn so với thời kỳ nền là 10.8 km. So với kịch bản RCP8.5. thì ở kịch bản RCP 6.0, chiều dài xâm nhập độ mặn trên các kênh ít hơn trên các kênh. Cụ thể, trên kênh Cái Sắn bị xâm nhập mặn khoảng 17.2 km đối với độ mặn 1‰ và 15.8 km đối với độ mặn 4‰; trên kênh Tròn bị xâm nhập mặn khoảng 15.8km đối với độ mặn 1‰ và 14.2km đối với độ mặn 4‰,... Như vậy, qua phân tích, so sánh kết quả tính toán về chiều dài xâm nhập của độ mặn 1‰ và 4‰ (chi tiết bảng 4.26) trong điều kiện BĐKH (kịch bản RCP8.5 và RCP 6.0), giai đoạn 2041-2050, có thể rút ra một số nhận định sau: Theo cả 2 kịch bản, chiều dài xâm nhập của độ mặn 1‰ và 4‰ trên Kênh Rạch Giá – Long Xuyên là lớn nhất, đây là kênh giáp biển, chịu tác động mặn từ nguồn mặn, triều tại Xẻo Rô trên sông Cái Bé và tại triều từ Hà Tiên, nguồn nước lấy từ thượng nguồn qua kênh nhỏ hơn. 29 Mức tăng trong thời kỳ 2041-2050 cao hơn so với thời kỳ 2020-2039 do mức giảm của lưu lượng thượng nguồn trong thời kỳ 2020-2039 thấp hơn thời kỳ 2041-2050. Đánh giá ảnh hưởng xâm nhập mặn tại vùng nghiên cứu, nhận thấy 7 trong 14 huyện thuộc vùng TGLX bị ảnh hưởng của xâm nhập mặn, trong đó, huyện Kiên Lương có diện lớn chịu tác động độ mặn >4‰. Việc đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sử dụng đất ở vùng TGLX được thực hiện thông qua chồng lớp bản đồ đường ranh giới độ mặn 1‰, 4‰ với bản đồ sử dụng đất năm 2010. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến chiều dài, diện tích và các loại đất được thể hiện trong Bảng 3.28- 3.29. Từ các bảng trên thấy rằng: Thời kỳ năm 2030, với kịch bản phát thải cao (RCP8.5) diện tích đất lớn nhất có thể bị ảnh hưởng bởi độ mặn lớn hơn 4‰ khoảng 939km2, chiếm 18.4% diện tích đất tự nhiên vùng TGLX, tăng 248km2 so với thời kỳ nền 1991-2000; diện tích chịu ảnh hưởng của độ mặn lớn hơn 1‰ khoảng 1056km2, chiếm 20.7% diện tích tự nhiên, tăng 270km2 so với thời kỳ nền 1991-2000. Với kịch bản phát thải trung bình (RCP 6.0) diện tích đất lớn nhất có thể bị ảnh hưởng bởi độ mặn lớn hơn 4 ‰ khoảng 904km2, chiếm 17.7% diện tích đất tự nhiên vùng TGLX, tăng 213km2 so với thời kỳ nền 1991-2000; diện tích chịu ảnh hưởng của độ mặn lớn hơn 1‰ khoảng 1017km2, chiếm 19.9% diện tích tự nhiên, tăng 231km2. Tới khoảng năm 2050, với kịch bản phát thải cao (RCP8.5) diện tích đất lớn nhất có thể bị ảnh hưởng bởi độ mặn lớn hơn 4‰ khoảng 1357 km2, chiếm 26.6% diện tích toàn vùng TGLX, tăng 666 km2 so với thời kỳ nền 1991-2000; diện tích chịu ảnh hưởng của độ mặn lớn hơn 1‰ khoảng 1470 km2, chiếm 28.8% tích tự nhiên, tăng 684 km2. Với kịch bản phát thải trung bình (RCP6.0) diện tích đất lớn nhất có thể bị ảnh hưởng bởi độ mặn lớn hơn 4‰ khoảng 1266 km2, chiếm 24.8% diện tích toàn vùng TGLX, tăng 575 km2 so với thời kỳ nền 30 1991-2000; diện tích chịu ảnh hưởng của độ mặn lớn hơn 1‰ khoảng 1386 km2, chiếm 27.2% tích tự nhiên, tăng 600 km2. 3.3. Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến cân bằng nước vùng Tứ giác Long Xuyên Kết quả tính toán cân bằng nước trong phương án hiện trạng và BĐKH của từng tiểu vùng cho thấy: - Thời kỳ nền: tổng lượng nước thiếu toàn vùng khoảng 139,0 triệu m3, trong đó, tiểu vùng C thiếu nhiều nhất 59,14 triệu m3 (tương ứng với 42,54%), tiếp đến là tiểu vùng B2 thiếu 38,58 triệu m3 (tương ứng là 27,75%), và vùng thiếu ít nhất là tiểu vùng A1 thiếu 2,2 triệu m3 tương ứng với 1,58%. - Thời kỳ 2021-2030: Tổng lượng nước thiếu của kịch bản RCP6.0 là 168,6 triệu m3, tăng 29,6 triệu m3, tương ứng với tăng 21,29% và của kịch bản RCP8.5 là 178,9 triệu m3, tăng 39,8 triệu m3, tương ứng với tăng là 28,66% so với thời kỳ nền 1991- 2000. Trong đó, đối với kịch bản RCP6.0 thì tiểu vùng C vẫn thiếu nhiều nhất 70,4 triệu m3 (tương ứng với 41,75% so với lượng thiếu hụt toàn vùng), với kịch bản RCP8.5 thì tiểu vùng C thiếu 73,53 triệu m3 (tương ứng với 41,11%). Tiếp đến là tiểu vùng B2, ở kịch bản RCP6.0 thiếu 45.45 triệu m3 (tương ứng là 26,95%) và ở kịch bản RCP8.5 tiểu vùng B2 thiếu 33,52triệu m3 (tương ứng là 27,3%) và tiểu vùng A1, A2 là vùng không bị thiếu nước nhiều so với các tiểu vùng khác trong vùng TGLX, do được hưởng lợi một phần từ nguồn nước sông Tiền qua sông Vàm Nao vào sông Hậu. - Thời kỳ 2031-2040: Tổng lượng nước thiếu của kịch bản RCP6.0 là 177,4 triệu m3 tăng 27,6 triệu m3 tương ứng với tăng 38,4% và của kịch bản RCP8.5 là 190,0triệu m3 tăng 36,64triệu m3 tương ứng với tăng là 50,9% so với thời kỳ nền 1991- 2000. Trong đó, đối với kịch bản RCP6.0 thì tiểu vùng C vẫn thiếu nhiều nhất 73,35 triệu m3 (tương ứng với 41,35% so với lượng thiếu hụt toàn vùng), với kịch bản RCP8.5 thì tiểu vùng C thiếu 77,46 triệu m3 (tương ứng với 40,77%). Tương tự, tiểu vùng thiếu tiếp theo là tiểu vùng B2, thiếu 48,23 31 triệu m3 (tương ứng là 27,19%) và thiếu 52,95 triệu m3 (tương ứng là 27,87%) ở kịch bản RCP6.0 và RCP8.5. Tiểu vùng A1, A2 và A3 là những vùng ít bị thiếu nước nhất. - Thời kỳ 2041-2050: Tổng lượng nước thiếu của kịch bản RCP6.0 là 186,5 triệu m3 tăng 47,5triệu m3 tương ứng với tăng 34,14% và của kịch bản RCP8.5 là 200,3 triệu m3 tăng 61,3triệu m3 tương ứng với tăng là 44,06% so với thời kỳ nền 1991- 2000. Tương tự, tiểu vùng C vẫn thiếu nhiều nhất so với khu vực trong cả 2 kịch bản, cụ thể: đối với kịch bản RCP6.0 thì tiểu vùng C vẫn thiếu 77,38 triệu m3 (tương ứng với 41,49% so với lượng thiếu hụt toàn vùng), với kịch bản RCP8.5 thì tiểu vùng C thiếu 81,7 triệu m3 (tương ứng với 40,79%). Tương tự, tiểu vùng thiếu tiếp theo là tiểu vùng B2, tiểu vùng A1, A2 và A3 là những vùng ít bị thiếu nước nhất. Sự thay đổi lượng nước thiếu của toàn vùng so với thời kỳ nền có xu thế tăng dần qua các thời kỳ 2021-2030, 2031-2040 và 2041-2050. Nguyên nhân là do sự phát triển kinh tế xã hội, do biến đổi khí hậu với lượng mưa có xu thế giảm và nền nhiệt độ tăng cao vào mùa khô dẫn đến lượng nước thiếu hụt cũng tăng. Xét phân phối lượng nước thiếu hụt trong năm cho thấy nhu cầu nước từ tháng VII đến tháng XI trong năm giảm, các tháng còn lại nhu cầu nước tưới tăng, thời kỳ nhu cầu nước tăng mạnh nhất là vào tháng III, IV. Do đó, lượng nước thiếu hụt trong tháng III, IV cũng cao hơn so với các tháng khác trong năm. 32 CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN HIỆN TƢỢNG XÂM NHẬP MẶN, NGẬP LỤT KHU VỰC TGLX Chương 4 tiến hành tính toán phân tích các phương án vận hành hệ thống công trình kiểm soát lũ và mặn, đưa ra phương án vận hành có tác động giảm thiểu ngập lụt và xâm nhập mặn như: Bài toán kiểm soát lũ: Vận hành mở hệ thống cống ven biển Tây đồng thời hệ thống cống đầu sông Hậu sẽ đóng lại khi có lũ lớn, hệ thống Đập Tha La và Trà Sư vận hành thoát lũ khi có lũ lớn, 8 cống kiểm soát lũ từ kênh T6 đến kênh Hà Giang đi vào hoạt động kiểm soát lũ có tác dụng giảm mức độ ngập sâu trong lưu vực đáng kể. Bài toán kiểm soát mặn: Hệ thống cống ven biển Tây vận hành đóng, đối với hệ thống cống đầu sông Hậu mở khi triều lên và đóng khi triều xuống, đồng thời xây thêm một số cống dọc biển Tây như: Cống Tà Xăng, Tam Bản, Tà Lúa, Cầu số 1, Rạch Giá (đóng lại) kiểm soát mặn. Hệ thống 8 cống dọc sông Hậu hoạt động mở. Hiện tượng xâm nhập mặn tại vùng TGLX diễn ra mạnh mẽ và khó kiểm soát, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hâu, ảnh hưởng nặng nề tới phát triển kinh tế - xã hội. Vì vậy cần phải đưa ra một số giải pháp phù hợp với đặc điểm của vùng TGLX tạo điều kiện thuận lợi phát triển kinh tế - xã hội trong vùng. Giải pháp công trình Giải pháp công trình rất quan trọng trong việc quản lý khai thác tài nguyên nước, làm thay đổi sự phân bổ nguồn nước theo không gian và thời gian nhằm phục vụ lợi ích dùng nước của con người. Trên cơ sở điều kiện tự nhiên và hiện trạng kinh tế-xã hội vùng TGLX, cần thiết có chuyển đổi cơ cấu sản xuất và phát triển nông thôn cho phù hợp với tình hìnhsản xuất mới hiện nay. Tuy nhiên, hệ thống thủy lợi là một hệ thống công trình có quy mô lớn, hệ thống khung trục có liên hệ mật thiết giữa các vùng với nhau, phục vụ đa mục tiêu trên nguyên tắc khai thác sử dụng hợp lý và phát triển 33 bền vững nguồn tài nguyên nước. Do đó hệ thống công trình thủy lợi phục vụ cơ cấu sản xuất trước mắt phải đồng bộ sử dụng được lâu dài trên cơ sở sau: - Phù hợp với các loại hình sản xuất và không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường, khu vực liên vùng và hệ thống thủy thủy lợi trong vùng. - Hệ thống công trình phải linh hoạt vừa phù hợp với, điều kiện sản xuất trước mắt vừa phù hợp với chiến lược phát triển lâu dài, nhất là khu vực có nhiều khả năng thay đổi loại hình sản xuất. - Phải kinh tế và phù hợp với khả năng đầu tư giai đoạn hiện tại của đất nước. - Các khu vực chuyển đổi, các lọai hình sản xuất, thời vụ và yêu cầu chế độ nước phải theo sự bố trí và yêu cầu chung của ngành nông nghiệp, thủy sản, lâm nghiệp, công nghiệp. - Phải có sự phân vùng ranh giới giữa hai vùng (vùng nước ngọt và vùng ảnh hưởng mặn) bằng hệ thống kênh, cống, đập ngăn mặn. Nhằm phản ánh và vận hành tốt diễn biến tài nguyên nước trong vùng, giúp những nhà quản lý có thể nắm bắt và đưa ra phương án tối ưu cho việc sử dụng nguồn nước, cần thiết xây dựng các trung tâm quan trắc, dự báo và cảnh báo khí tượng thủy văn, trung tâm vận hành hệ thống công trình trong vùng. Giải pháp phi công trình Bên cạnh giải pháp công trình có tác dụng phân bố nguồn nước phục vụ mục tiêu sử dụng nước, giải pháp phi công trình có tác dụng rất lớn trong việc nâng cao hiệu quả khai thác sử dụng và quản lý bền vững chất lượng, môi trường nước. 34 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN: Vùng Tứ giác Long Xuyên là vùng có địa hình thấp và bằng phẳng, có ranh giới với biển Tây hơn 120 km kéo dài từ kênh Cái Sắn đến Hà Tiên, nên hiện tượng ngập vào mùa lũ và xâm nhập mặn vào mùa cạn đã xâm nhập sâu vào nội đồng, Vùng diện tích ngập sâu nằm thuộc các huyện Châu Đốc, Châu Thành, Giang Thành, Châu Phú. Diện tích bị ảnh hưởng mặn thuộc đất đai của các huyện Hòn Đất và Kiên Lương, Hà Tiên. Vùng TGLX thường chịu ảnh hưởng của ngập lụt và xâm nhập mặn, ảnh hưởng đáng kể đến việc phát triển kinh tế - xã hội khu vực. Các hiện tượng thiên nhiên trên cũng có những mặt lợi được nhìn nhận là tạo ra nền sinh thái đa dạng, nguồn lợi lớn về thuỷ sản và về rừng ngập mặn, tài nguyên đất đai màu mỡ và được phù sa bồi đắp hàng năm, nguồn thủy sản dồi dào với nhiều giống loài... Bên cạnh những thuận lợi mà tự nhiên đem lại thì TGLX cũng phải luôn đối mặt với không ít khó khăn và hạn chế về điều kiện dòng chảy và các tài nguyên sinh vật, phù sa do phải chịu những tác động, thách thức không nhỏ và khôn lường từ các hoạt động ở thượng lưu, biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng. Để có cơ sở khoa học phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế-xã hội trong vùng TGLX giai đoạn 2020-2030 và tầm nhìn đến 2050 của ĐBSCL trong bối cảnh BĐKH. Đề tài nghiên cứu “Nghiên cứ sở khoa học, lựa chọn một số giải pháp công trình chủ y u giải quy t bài toán cân bằng n , oá lũ xâm n ập mặn ứng phó v i bi n ổi khí hậu vùng Tứ giác Long Xuyên ” đã thực hiện các nội dung và thu được một số kết quả chính sau: 1) Thông qua đánh giá tác động của BĐKH đến ngập lụt, XNM, cân bằng nước cho thấy: - Về ngập lụt: Mùa lũ dòng chảy gia tăng dẫn đến diện ngập lụt gia tăng, trong bối cảnh biến đổi khí hậu mức độ ngập lụt trong vùng càng trở nên nghiêm trọng hơn. 35 Thời kỳ 2020 diện tích ngập khoảng 4344 km2 kịch bản RCP 6.0 (tăng 0.03% so với diện tích ngập thời kỳ nền), diện tích ngập 4351 km2 kịch bản RCP 8.5 (tăng 0.16% so với diện tích ngập thời kỳ nền). Diện tích ngập trong thời kỳ này chiếm khoảng 87% của toàn bộ diện tích tự nhiên của vùng TGLX. Thời kỳ 2030 diện tích ngập khoảng 4351km2 kịch bản RCP 6.0 (tăng 0.16% so với diện tích ngập thời kỳ nền) tăng lên 4353km2 trong kịch bản RCP 8.5 (tăng 0.21% so với diện tích ngập thời kỳ nền). Diện tích ngập trong thời kỳ này chiếm khoảng 87.3% của toàn bộ diện tích tự nhiên của vùng TGLX. Thời kỳ 2040 diện tích ngập khoảng 4365 km2 kịch bản RCP 6.0 (tăng 1% so với diện tích ngập thời kỳ nền), ngập 4375 km2 trong kịch bản RCP 8.5 (tăng 1.2% so với diện tích ngập thời kỳ nền). Diện tích ngập trong thời kỳ này chiếm khoảng 87.45% của toàn bộ diện tích tự nhiên của TGLX. Thời kỳ 2050 (ứng với mực nước biển dâng 22 cm ở kịch bản RCP 6.0 và 25 cm ở kịch bản RCP 8.5). Trong thời kỳ này diện tích ngập khoảng 4390 km2 trong kịch bản RCP 6.0 (tăng 1.06% so với diện tích ngập thời kỳ nền), diện tích ngập 4409 km2 kịch bản RCP 8.5 (tăng 1.5% so với diện tích ngập thời kỳ nền). Diện tích ngập trong thời kỳ này chiếm khoảng 87.7% của toàn bộ diện tích tự nhiên của vùng TGLX. - Về xâm nhập mặn: Dòng chảy mùa cạn thiếu hụt kết hợp với mực nước dâng do tác động biến đổi khí hậu dẫn đến hiện tượng xâm nhập mặn gia tăng. Theo cả 2 kịch bản RCP 6.0 và RCP 8.5, chiều dài xâm nhập của độ mặn 1‰ và 4‰ trên kênh Rạch Giá – Hà Tiên tăng lớn nhất, đây là kênh dọc biển Tây chịu ảnh hưởng lớn từ triều tại Xẻo Rô trên sông Cái Bé, triều từ Hà Tiên, các nhánh sông nối trực tiếp từ kênh ra biển chưa có cống ngăn mặn và nguồn nước lấy từ thượng nguồn qua kênh nhỏ hơn. Toàn bộ 7 trong 14 huyện vùng TGLX bị ảnh hưởng của xâm nhập mặn trong đó huyện Kiên Lương có một phần diện tích ảnh hưởng độ mặn >4 ‰. Kịch bản phát thải cao RCP 8.5, diện tích trong vùng có nguy cơ bị xâm nhập 36 mặn 4‰ thời kỳ 2030 khoảng 18.4% tăng lên 26.6 % vào thời kỳ 2050. Kịch bản phát thải trung bình RCP 6.0 diện tích đất có nguy cơ bị xâm nhập mặn 4‰ xấp xỉ 11.7% vào thời kỳ 2030 và tăng lên 24.8% vào thời kỳ 2050. -Về cân bằng nước: Do tính chất phân phối không đều của nguồn nước theo không gian và thời gian cũng như các tác động của BĐKH thì tổng lượng nước thiếu đều tăng ở các kịch bản so với kịch bản nền. Trong thời kỳ nền tổng lượng nước thiếu khoảng 139,0 triệu m3, so với thời kỳ nền giai đoạn 2021-2030 tổng lượng nước thiếu kịch bản RCP 6.0 là 168,6 triệu m3, tăng 29,6 triệu m3, tương ứng với tăng 21,29% và kịch bản RCP8.5 là 178,9 triệu m3, tăng 39,8 triệu m3, tương ứng với tăng là 28,66%. Giai đoạn 2031-2040 lượng nước thiếu của kịch bản RCP6.0 là 177,4 triệu m3, tăng 27,6 triệu m3, tương ứng với tăng 38,4% và của kịch bản RCP8.5 là 190,0 triệu m3, tăng 36,64 triệu m3, tương ứng với tăng là 50,9%. Giai đoạn 2041-2050 tổng lượng nước thiếu của kịch bản RCP6.0 là 186,5 triệu m 3, tăng 47,5 triệu m3, tương ứng với tăng 34,14% và của kịch bản RCP8.5 là 200,3 triệu m3, tăng 61,3 triệu m3, tương ứng với tăng là 44,06%. Đặc biệt, đối với các huyện ven biển của tỉnh Kiên Giang, thuộc các tiểu vùng C và B2 thì vấn đề cấp nước cho các ngành trở nên nghiêm trọng hơn khi tình trạng xâm nhập mặn ngày càng lấn sâu vào trong đất liền. 2) Đã tiếp cận kịch bản vận hành các công trình kiểm soát lũ, mặn, trong đó: + Bài toán thoát lũ: Phương án vận hành thoát lũ qua hệ thống đập Tha La Trà Sư kết hợp với hệ thống kiểm soát lũ từ kênh vĩnh tế qua 8 cống đầu các kênh từ kênh T6 đến kênh Hà Giang, kết hợp hệ thống 8 cống kiểm soát lũ đầu sông Hậu trên kênh Đào, Cần Thảo, Tri tôn, Ba Thê, Chắc Năng Gù, Mạc Cần Dưng, Chắc Cà Đao và Mười Châu Phú đã giảm thiểu mức ngập sâu trong nội đồng vùng TGLX. 37 + Bài toán kiểm soát mặn: Phương án đóng hoàn toàn 25 cống ngăn mặn ven biển Tây kết hợp với 5 cống Tà Xăng, Tam Bản, Tà Lúa, Cầu Số 1 và Rạch Giá được đưa vào vận hành kiểm soát mặn, hệ thống 08 cống lấy nước dọc sông Hậu đã hoàn thành, toàn bộ các cống trên dọc sông Hậu mở khi triều lên và đóng khi triều xuống. Phương án này, kết quả kiểm soát mặn trong vùng có kết quả khả quan, chiều dài xâm nhập mặn trong hệ thống kênh mương nội đồng giảm đáng kể, diện tích xâm nhập mặn chủ yếu ảnh hưởng tại các huyện ven biển, vị trí có các kênh nối trực tiếp ra biển Tây, tuy nhiên chưa có hệ thống cống kiểm soát mặn. Tuy nhiên, ở các bài toán kiểm soát lũ và xâm nhập mặn rất phức tạp, cần có sự đồng bộ về hệ thống công trình cũng như quy trình vận hành tổng hợp của cả hệ thống. Đặc biệt, với đặc thù vùng TGLX có hệ thống kênh rạch liên thông và phức tạp nên rất khó khăn. Kết quả của đề tài này là tài liệu tham khảo cho các nhà quản lý, các nhà khoa học trong công tác nghiên cứu tài nguyên nước, quản lý nhà nước về tài nguyên nước ở TGLX. KIẾN NGHỊ: Do tính phức tạp của vấn đề nghiên cứu về nội dung và vùng nghiên cứu, một số khía cạnh cần được nghiên cứu thêm: - Cập nhật kịch bản BĐKH mới tính toán ở thượng lưu hệ thống sông Mê Công; - Nghiên cứu tác động điều tiết của các hồ chứa thượng nguồn; - Cần nạo vét và mở mới các kênh trong vùng là giải pháp đúng nhằm tăng cường khả năng dẫn nước ngọt từ kênh Vĩnh Tế, từ sông Hậu xuống vùng Tứ giác Hà Tiên và phía nam của vùng có tác dụng tiêu thoát, đẩy lùi mặn; - Một số cống ven biển Tây chỉ đóng mở một chiều phục vụ thoát lũ nên khi phát triển thủy sản thì không thể mở lấy nước mặn được. Do vậy, đề nghị các cơ quan hữu quan cần nghiên cứu các giải pháp để khắc phục các tình trạng trên; 38 - Hoàn thiện sớm hệ thống 5 cống kiểm soát mặn và các kênh chưa có hệ thống cống ngăn mặn dọc biển Tây; - Đầu tư, thay thế các công nghệ kém hiệu quả bằng những công nghệ mới để áp ứng nhu cầu vận hành hệ thống công trình đảm bảo phát huy tốt hiệu quả công trình; - Hoàn thiện sớm hệ thống cống đầu sông Hậu nhằm tăng cường lượng nước với hàm lượng phù sa tương đối cao vào nội đồng TGLX thời kỳ đầu mùa lũ, thoát lũ trong nội đồng.