Tưới, tiêu ở khu vực ven biển đồng bằng sông Hồng mang tính chất thuỷ lợi vùng triều. Khi thuỷ triều lên thì tưới, thuỷ triều xuống thì tiêu, tưới tiêu tự chảy kết hợp với bơm tát. Mùa khô, lưu lượng và mực nước sông giảm, nước mặn lấn sâu vào nội địa, việc lấy nước phải qua các công trình đầu mối cách biển từ 20 đến 40 km, diện tích tưới tự chảy bị hạn chế. Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường đã được Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn giao nhiệm vụ giám sát mặn trên các sông vùng ven biển đồng bằng sông Hồng nhằm phục vụ dự báo cho công tác chỉ đạo vận hành các cống lấy nước phục vụ sản xuất nông nghiệp.
1. Giới thiệu chung
Khu vực ven biển đồng bằng sông Hồng, mùa mưa, nước ngọt xuống gần cửa sông, rất thuận lợi cho việc lấy nước tưới. Có nhiều huyện đạt 90 đến 100% diện tích canh tác tưới tự chảy. Mùa khô, lưu lượng và mực nước sông giảm, nước mặn lấn sâu vào nội địa, việc lấy nước phải qua các công trình đầu mối cách biển từ 20 đến 40km diện tích tưới tự chảy bị hạn chế.
Do đặc điểm phân bố của mạng lưới sông đã tạo nên các hệ thống thuỷ lợi khép kín, bao bọc xung quanh là sông ngòi và biển. Các hệ thống có diện tích đất tự nhiên từ 15.000 đến 60.000ha nằm trên một hoặc nhiều huyện, thị như: Hệ thống thuỷ lợi Vĩnh Bảo, Thuỷ Nguyên, Đa Độ, An Kim Hải, Bắc và Nam Thái Bình...
Đây là một vùng có nền kinh tế nông nghiệp phát triển cao so với các nơi khác. 85% dân số sống bằng nghề nông nghiệp với 2 vụ lúa chính và một vụ màu, hệ số quay vòng ruộng đất bình quân 2.5 lần. Năng suất lúa trong những năm gần đây bình quân đạt trên 10 tấn/ha/năm. Ngoài trồng trọt, chăn nuôi cũng là mũi nhọn quan trọng trong cơ cấu phát triển kinh tế nhất là nuôi trồng thuỷ sản.
Theo số liệu khảo sát cho thấy, đất ở vùng ven biển có độ dinh dưỡng cao, có tiềm năng phát triển kinh tế nông nghiệp nông thôn. Tuy nhiên do độ mặn trong đất và nguồn nước bị nhiễm mặn nên hiệu quả sản xuất bị hạn chế.
Khả năng và mức độ xâm nhập mặn vào các sông phụ thuộc phần lớn vào thuỷ triều. Thuỷ triều truyền vào sông xa hay gần, mạnh hay yếu phụ thuộc vào điều kiện địa mạo lòng sông và chế độ thuỷ lực dòng chảy trong sông. Quá trình nhiễm mặn trên sông diễn ra rất phức tạp, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Thời tiết, khí hậu, thuỷ triều, thời vụ, cơ cấu cây trồng, cung cấp nước từ các hồ chứa, quản lý sử dụng nguồn nước&hellip theo từng ngày, tháng và năm.
2. Mục tiêu giám sát mặn
- Mục tiêu của giám sát mặn nhằm dự báo phục vụ cho công tác vận hành các cống lấy nước để sản xuất nông nghiệp trong mùa khô (từ tháng 12 năm trước đến tháng 4 năm sau). Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường đã có kết quả giám sát mặn nhiều năm trên các con sông lớn vùng ven biển đồng bằng sông Hồng. Đây là cơ sở giúp các cơ quan quản lý chỉ đạo điều tiết cấp nước bổ sung cho các hồ kịp thời, có hiệu quả, phục vụ cho công tác nghiên cứu cải tạo, nâng cấp, hiện đại hoá các hệ thống thuỷ lợi vùng ven biển để sử dụng hợp lý nguồn nước ngọt phía hạ lưu các sông.
- Qua địa chỉ E.mail có sẵn, cung cấp kịp thời kết quả khảo sát, phân tích đánh giá mức độ xâm nhập mặn ở các sông trong tháng, đồng thời kết hợp với cơ quan khí tượng thủy văn, dự báo mức độ xâm nhập mặn trong kỳ triều tháng kế tiếp làm cơ sở cho các công ty khai thác công trình thủy lợi thuộc các tỉnh, huyện ven biển đồng bằng sông Hồng và các cơ quan quản lý dự án chỉ đạo lấy nước phục vụ sản xuất nông nghiệp trong vụ đông, chiêm xuân cũng như các ngành kinh tế khác có liên quan đến sử dụng nguồn nước. Cung cấp số liệu kịp thời giúp cho ban chỉ đạo quản lý vận hành các hồ xả nước chống hạn có hiệu quả cao.
3. Phương pháp giám sát
- Đo đạc trực tiếp ngoài hiện trường: Tại mỗi điểm, mẫu nước được lấy 4 lần trong ngày (4 giờ lấy 1 lần) theo 2 thuỷ trực bờ tả và bờ hữu sông cách mép nước 1/6B và ở 2 độ sâu khác nhau (0.2h, 0.6h). Dùng thuyền đưa người lấy mẫu ra đúng vị trí thuỷ trực, dụng cụ lấy mẫu gồm chai nhựa 500ml buộc vào cuối thước đo có đủ độ dài tại vị trí lấy mẫu, lấy lần lượt từ đáy lên mặt, nút chai có dây buộc. Khi đưa thước và chai xuống tới độ sâu cần thiết thì kéo dây buộc mở nút lấy mẫu ghi giờ , ngày, tháng, năm vào chai.
Khoảng 5 ngày thu gom mẫu 1 lần về phòng phân tích. Trên cùng một dòng sông mẫu nước phải lấy đồng thời cùng thời gian ở tất cả các điểm quan trắc.
- Trong phòng thí nghiệm: Xác định độ mặn bằng máy chuyên dùng, kiểm tra lại bằng phương pháp hoá nghiệm tạo phản ứng:
AgNO3 + Nacl = Agcl ¯+ NaNO3
2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4 + 2KNO3
màu hồng
(Thí nghiệm được nhắc lại 3 lần)
Tại mỗi trạm đo, lập biểu ghi kết quả khảo sát từng đợt.
4. Sơ đồ giám sát mặn
|
Tên sông |
Điểm đo |
Địa điểm |
Cách cửa sông (km) |
Sông Ninh Cơ |
I |
Xuân Trường - Nam Định |
32 |
|
II |
Trực Ninh - Nam Định |
22 |
|
III |
Hải Hậu - Nam Định |
10 |
Sông Hồng |
I |
Vũ Thư - Thái Bình |
32 |
|
II |
Kiến Xương - Thái Bình |
22 |
|
III |
Tiền Hải - Thái Bình |
10 |
Sông Trà Lý |
I |
Đông Hưng - Thái Bình |
32 |
|
II |
Đông Hưng - Thái Bình |
22 |
|
III |
Thái Thụy - Thái Bình |
10 |
5. Phân tích kết quả giám sát mặn 3 năm trên sông Ninh Cơ, sông Hồng và sông Trà Lý.
Để đánh giá mức độ xâm nhập mặn trên các sông ở từng tháng phải căn cứ vào số liệu độ mặn đặc trưng tháng tại các trạm giám sát như Sđỉnh max (S đỉnh max), Sđỉnh trung bình (S đỉnh tb), Sđỉnh min (S đỉnh min). Tuy nhiên, tình hình xâm nhập mặn ở các sông cũng rất phức tạp chưa tuân theo một quy luật nhất định. Ngoài các yếu tố tự nhiên mang tính khách quan cũng có các yếu tố chủ quan, đó là việc điều tiết dòng chảy. Hàng năm, vào mùa kiệt, khoảng tháng 1-2 là thời kỳ cày bừa, ngả ải nên nhu cầu sử dụng nước rất lớn, vì vậy các hồ điều tiết xả nước cung cấp thêm cho các sông, mực nước và lưu lượng ở các sông trong vùng đồng bằng đều tăng, nước mặn bị đẩy lùi dần ra phía biển. Thời gian xả nước phụ thuộc vào mực nước yêu cầu của các sông phía hạ lưu, mực nước tích trong hồ và thời gian bị nhiễm mặn lớn nhất.
Dưới đây là kết quả tình hình xâm nhập mặn tại vị trí cách cửa sông 22km của các con sông lớn trên đồng bằng sông Hồng
Năm 2009
|
Sông |
Tháng 12/2008 |
Tháng 1/2009 |
Tháng 2/2009 |
Tháng 3/2009 |
|
S đỉnh max |
S đỉnh tb |
S đỉnh maxx |
S đỉnh tb |
S đỉnh max |
S đỉnh tb |
S đỉnh max |
S đỉnh tb |
|
Ninh Cơ |
0,78 |
0,38 |
11,65 |
6,14 |
6,85 |
3,43 |
2,40 |
1,18 |
|
Trà Lý |
0,20 |
0,15 |
3,25 |
1,23 |
2,00 |
1,10 |
0,75 |
0,35 |
|
Hồng |
0,25 |
0,20 |
3,00 |
1,11 |
2,00 |
0,95 |
0,70 |
0,32 |
- Quá trình nhiễm mặn ở từng sông tại vị trí cách cửa sông 22km. Từ tháng 12/08 đến tháng 3/09 quy luật nhiễm mặn 3 sông đều tuân theo thứ tự Sđ&rsquomax giảm dần từ tháng 1/09 đến tháng 3/09 tháng 12/08, mức chênh đỉnh mặn giữa các tháng rất lớn.
Năm 2010
|
Sông |
Tháng 12/09 |
Tháng 1/2010 |
Tháng 2/2010 |
Tháng 3/2010 |
|
S đỉnh max |
S đỉnh tb |
S đỉnh max |
S đỉnh tb |
S đỉnh max |
S đỉnh tb |
S đỉnh max |
S đỉnh tb |
|
Ninh Cơ |
7,50 |
3,88 |
8,80 |
4,35 |
1,05 |
0,67 |
4,09 |
2,74 |
|
Trà Lý |
3,50 |
2,38 |
5,01 |
3,11 |
0,55 |
0,32 |
1,75 |
0,68 |
|
Hồng |
3,00 |
1,83 |
2,95 |
1,05 |
0,40 |
0,22 |
0,85 |
0,25 |
Độ mặn ở hạ lưu các sông rất cao trong thời gian các hồ chứa chưa xả nước chống hạn. Đất chưa ngả ải nên yêu cầu nước tưới thấp. Lượng nước ngọt dồn về nhiều. Vì vậy tuy độ mặn ở cửa sông rất cao nhưng khi vào sâu nội địa thì độ mặn giảm khá nhanh do nước ngọt ép xuống. Ngược lại trong thời gian các hồ xả nước chống hạn thì độ mặn (Sđỉnh max, Sđỉnh tb) trên các sông đều thấp hơn nhiều so với tháng 1/2010 và tháng 12/2010.
Năm 2011
|
Sông |
Tháng 12/2010 |
Tháng 1/2011 |
Tháng 1 - 2/2011 |
|
S đỉnh max |
S đỉnh tb |
S đỉnh max |
S đỉnh tb |
S đỉnh max |
S đỉnh tb |
|
Ninh Cơ |
3,05 |
1,01 |
1,75 |
0,80 |
5,55 |
1,87 |
|
Trà Lý |
1,85 |
0,77 |
0,85 |
0,54 |
0,45 |
0,20 |
|
Hồng |
1,05 |
0,34 |
0,55 |
0,21 |
0,35 |
0,15 |
Đối với sông Ninh Cơ là con sông có độ nhiễm mặn lớn thì số ngày xuất hiện S đỉnh max >15&permil, 10&permil và S đỉnh tb >10&permil và 5&permil, trong tháng 2 lại lớn hơn tháng 12 và tháng 1 (tháng 2/2011 có tổng số ngày 29 tháng 12 là 26 và tháng 1 là 12). Điều này rất trái ngược so với các năm trước. Hơn nữa cuối tháng 1 đầu tháng 2 cũng là thời gian các hồ tập trung lấy nước làm đất ngả ải trên diện rộng, lượng nước bổ sung lớn nhưng mới chỉ đủ để đưa vào động ruộng nên phía hạ lưu các sông nước mặn vẫn không bị đẩy lùi.
- So sánh đỉnh mặn ngày (S đỉnh max ngày) giữa các sôngtrong mùa khô năm 2010-2011
Tháng 12/2010
Sông Ninh Cơ có số ngày S đỉnh max lớn hơn Trà Lý 8/10 ngày và sông Hồng 9/10 ngày, sông Trà Lý có số ngày S đỉnh max lớn hơn sông Hồng 9/10 ngày.
S đỉnh max Ninh Cơ lớn hơn S đỉnh max Trà Lý 65% và S đỉnh max sông Hồng 190% S đỉnh max Trà Lý lớn hơn S đỉnh max sông Hồng 76,0%.
Tháng 1/2011
Sông Ninh Cơ có số ngày S đỉnh max lớn hơn Trà Lý 9/10 ngày sông Hồng 10/10 ngày sông Trà Lý có số ngày S đỉnh max lớn hơn sông Hồng 9/10 ngày.
S đỉnh max Trà Lý lớn hơn S đỉnh max sông Hồng 54,5%
Tháng 2/2011
Sông Ninh Cơ có số ngày S đỉnh max lớn hơn sông Trà Lý 10/10 ngày, sông Hồng. Sông Trà Lý có số ngày S đỉnh max lớn hơn sông Hồng 2/10 ngày, còn 8/10 ngày thì ngược lại.
S đỉnh max Ninh Cơ lớn hơn S đỉnh max Trà Lý 23% và S đỉnh max sông Hồng 58,5%.
S đỉnh max Trà Lý lớn hơn S đỉnh max sông Hồng 28,5%.
- So sánh tình hình xâm nhập mặn trong 3 năm
Trong các năm 2009, 2010 và 2011 do biến đổi khí hậu ngày càng rõ nét những yếu tố thời tiết tiêu cực không ngừng gia tăng như bão, lụt, hạn, úng, xâm nhập mặn và diễn ra rất nghiêm trọng trên mọi vùng miền của đất nước. Đó là điều kiện thuận lợi để nước mặn ngoài biển xâm nhập sâu vào nội địa. Số liệu về tình hình xâm nhập mặn trong 3 năm cho thấy năm 2010 mức xâm nhập mặn đạt cao nhất. Theo S đỉnh max, mức mặn 1&permil, đã lấn sâu vào nội địa đối với sông Ninh Cơ là 46 km, sông Trà Lý 40 km và sông Hồng là 36 km. Trong tháng 2, do được các hồ thủy điện xả nước mạnh và có mưa nhỏ mưa phùn nên mức xâm nhập xuống thấp. Theo S đỉnh max, với độ mặn 1&permil độ dài xâm nhập đối với sông Ninh cơ chỉ còn 22,5 km, Trà Lý 16,5 km, sông Hồng là 14,5 km. Tuy nhiên, trong tháng 3/2010 xâm nhập mặn lại phát triển rất mạnh cao hơn nhiều so với tháng 2 và cùng tháng của các năm trước.
- So sánh tình hình xâm nhập mặn tháng 1 trong 3 năm
Trên đồng bằng sông Hồng nhu cầu nước tưới lớn nhất vào tháng 1. Đây là thời kỳ trên cánh đồng đang cần một lượng nước lớn để làm đất ngả ải chuẩn bị cho vụ chiêm xuân. Vì vậy mức độ xâm nhập mặn lớn nhất của hệ thống sông Hồng thường tập trung vào tháng này. Sau đây là biểu đồ xâm nhập mặn của 3 sông chính
6. Kiến nghị và đề xuất
- Do cường độ hoạt động của thuỷ triều giảm dần theo chiều dọc sông, độ mặn cũng giảm dần tương tự. Từ tài liệu thực đo, có đường quan hệ S (%o) - L (km), đó là 1 đường cong lõm, càng gần cửa sông độ dốc đường cong càng lớn, vào sâu trong nội địa độ dốc giảm dần, tiến tới nằm ngang. Độ mặn biến đổi theo qui luật tăng dần từ mặt nước xuống đáy. Một số điểm giám sát cho thấy sự phân tầng độ mặn theo chiều sâu khá rõ. Vì vậy, cần có chương trình nghiên cứu và cải tiến các phai lấy nước của các cống từ km 10 trở về thượng lưu.
- Quá trình xâm nhập mặn ở đồng bằng Bắc Bộ sẽ diễn ra phức tạp hơn theo từng ngày, tháng, năm. Để đối phó với quá trình biến đổi khí hậu, nhiễm mặn nguồn nước. Trong sản xuất nông nghiệp nhất là khu vực bị ảnh hưởng mạnh của thủy triều cần có những biện pháp đối phó thích ứng.
ThS. Phạm Quang Vũ, KS. Phí Thị Hằng
Viện nước, Tưới tiêu và Môi trường
|