Nghiên cứu dự báo, cảnh báo xâm nhập mặn phục vụ điều hành cấp nước và quản lý vận hành hệ thống thủy lợi lấy nước vùng hạ lưu đồng bằng sông Hồng

Ngày 08/1/2019, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã tổ chức họp Hội đồng tư vấn đánh giá, nghiệm thu cấp cơ sở nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp Bộ “Nghiên cứu dự báo, cảnh báo xâm nhập mặn phục vụ điều hành cấp nước và quản lý vận hành hệ thống thủy lợi lấy nước vùng hạ lưu đồng bằng sông Hồng” do PGS.TS. Nguyễn Tùng Phong - Phó Giám đốc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, Viện trưởng Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường chủ nhiệm.

Hội đồng tư vấn đánh giá, nghiệm thu do PGS.TS. Nguyễn Vũ Việt - Giám đốc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam làm chủ tịch Hội đồng. Dự buổi họp nghiệm thu còn có Ông Đinh Thanh Mừng - Vụ Khoa học Công nghệ và Hợp tác Quốc tế - Tổng cục Thủy lợi.

Báo cáo kết quả của Đề tài nghiên cứu trước Hội đồng, Chủ nhiệm Đề tài cho biết suy giảm nguồn nước bị ảnh hưởng bởi các hoạt động ở thượng nguồn, phát triển kinh tế xã hội, hạ thấp lòng dẫn, biến đổi khí hậu... làm gia tăng xâm nhập mặn; lưu lượng xả từ các hồ Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang tăng liên tục qua nhiền năm (năm 2009 là 2,7 tỷ m3, năm 2015 là 5.7 tỷ m3) nhưng bị hạn chế do mục tiêu phát điện cả về thời gian và lưu lượng; số liệu đo đạc, giám sát mặn thiếu và không đủ, không xác định được mặn phân tầng theo chiều sâu và biến đổi theo chiều dọc sông; các mô hình một chiều mô phỏng mặn coi giá trị mặn đồng nhất trên một mặt cắt, chưa phù hợp với quá trình mặn phân tầng ở vùng cửa sông và biến đổi nhanh mặn cửa sông do xả nước từ các hồ chứa; khả năng lấy nước bị hạn chế, không đáp ứng được nhu cầu sản xuất.

Từ những lý do trên, Chủ nhiệm Đề tài cho rằng các kết quả nghiên cứu của đề tài không chỉ là cơ sở để các tỉnh ven biển có những giải pháp vận hành lấy nước hiệu quả trong điều kiện xâm nhập mặn cao mà còn là cơ sở để hệ thống hồ chứa thượng nguồn có các phương án xả hợp lý. Do vậy, việc nghiên cứu dự báo, cảnh báo xâm nhập mặn phục vụ điều hành cấp nước và quản lý vận hành hệ thống thủy lợi lấy nước vùng hạ lưu đồng bằng sông Hồng theo Chủ nhiệm là rất cấp thiết.

Mục tiêu của Đề tài là xây dựng được hệ thống dự báo, cảnh báo xâm nhập mặn, đề xuất phương án điều hành xả nước hồ chứa, cấp nước hiệu quả và vận hành hệ thống thủy lợi phục vụ việc lấy nước, chống mặn cho sản xuất vùng hạ lưu đồng bằng sông Hồng; Giúp địa phương chủ động hơn trong điều chỉnh cơ cấu sản xuất, vận hành hệ thống thủy lợi và chuẩn bị các biện pháp ứng phó với hạn hán và xâm nhập mặn; lồng ghép các chương trình ở địa phương nhằm tiết kiệm đầu tư và chủ động thích ứng với điều kiện mới cho mục tiêu phát triển bền vững.

Để thực hiện các mục tiêu trên, Đề tài đã triển khai 06 nội dung nghiên cứu bao gồm (1) Tổng quan phương pháp luận, cách tiêp cận, công cụ giám sát dự báo và vận hành hệ thống thủy nông ven biển ứng phó xâm nhập mặn phục vụ sản xuất nông nghiệp thủy sản; (2) Đánh giá, phân tích chế độ thủy văn, thủy triều và diễn biến xâm nhập mặn, thực trạng cấp nước, vận hành tưới tiêu các hệ thống công trình thủy lợi đối với sản xuất nông nghiệp, thủy sản vùng hạ lưu (ven biển) đồng bằng sông Hồng; (3) Nghiên cứu đặc điểm mặn phân tầng và lấy nước theo phân tầng phục vụ sản xuất nông nghiệp - thủy sản tại sông Ninh Cơ và sông Đáy; (4) Nghiên cứu xây dựng mô hình dự báo, cảnh báo diễn biến xâm nhập mặn phục vụ điều hành cấp nước và vận hành hệ thống thủy lợi; (5) Nghiên cứu đề xuất hệ thống giám sát, cung cấp thông tin và xâm nhập mặn, quy trình vận hành đóng mở các công trình trên dòng chính vùng đồng bằng sông Hồng; (6) Áp dụng thử nghiệm: Dự báo, cảnh báo mặn và vận hành công trình đầu mối của hệ thống thủy nông Nghĩa Hưng - Nam Định.

Sau 03 năm thực hiện, Đề tài đã đánh giá được hiện trạng xâm nhập mặn, nguyên nhân gây ra xâm nhập mặn và sử dụng mô hình toán hiện đại để mô phỏng độ mặn, diễn biến mặn phân tầng cho 4 sông chính (Trà Lý, Hồng, Ninh Cơ, Đáy) thuộc 4 tỉnh ven biển đồng bằng sông Hồng (Ninh Bình, Nam Định, Thái Bình, Hải Phòng).

Qua nghiên cứu cho thấy diễn biến mặn theo chiều sâu từ đó đề xuất và bổ sung để xây dựng quy trình vận hành hệ thống phù hợp trong công tác lấy nước phục vụ sản xuất nông nghiệp; xác định được những vị trí công trình nền có thể lấy nước trong các thời trước, trong và sau xả; thời điểm lấy nước vào thời điểm nào trong một chu kỳ triều trên sông Đáy. Bên cạnh đó đã xây dựng bộ mô hình dự báo, cảnh báo diễn biến xâm nhập mặn phục vụ điều hành cấp nước và vận hành hệ thống thủy lợi; quy trình giám sát, dự báo mặn ngắn hạn, dài hạn thời gian thực cho bộ mô hình dự báo xâm nhập mặn; Xây dựng quy trình vận hành đóng mở các công trình lấy nước đầu mối trên dòng chính dọc vùng đồng bằng sông Hồng theo dự báo diễn biến mực nước triều và mặn trên 04 sông chính Trà Lý, Hồng, Ninh Cơ, Đáy.

Đề tài đã xây dựng phần mềm dự báo, cảnh báo mặn thời gian thực phục vụ vận hành tại các công trình lấy nước trên dòng chính vùng đồng bằng sông Hồng (http://quanlyxamnhapman.com/). Trong đó, hiển thị dữ liệu độ mặn, mực nước, mặn phân tầng của cống. Dữ liệu về độ mặn, mực nước được hiển thị dưới dạng bảng biểu và biểu đồ theo thời gian dự báo của mỗi cống. Ngoài ra, để hiển thị trực quan trên bản đồ tại vị trí của mỗi cống sẽ hiển thị dữ liệu theo thời gian thực của độ mặn dự báo/ độ mặn thực đo tùy theo từng cống. Với dữ liệu mặn phân tầng được hiển thị dưới 2 dạng là hình ảnh của mặn phân tầng theo thời gian và video mặn phân tầng từng hệ thống cụ thể. Ngoài ra hệ thống cũng cho phép hiển thị, tìm kiếm các báo cáo tổng hợp mực nước, xâm nhập mặn tuần, xâm nhập mặn tháng.

Kết quả nghiên cứu của đề tài cũng đã được áp dụng thử nghiệm để xây dựng quy trình vận hành lấy nước của các đầu mối hệ thống thủy lợi Nghĩa Hưng - Nam Định theo dự báo diễn biến mực nước triều và mặn giúp cho công tác điều hành lấy nước hiệu quả. Đồng thời, xây dựng hệ thống website dự báo, giám sát nồng độ mặn là cơ sở dữ liệu giúp Tổng cục Thủy lợi - Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn xây dựng kế hoạch lấy nước vụ Đông Xuân các năm sau.

Sau khi nghe các ý kiến của các phản biện, các thành viên trong Hội đồng, Chủ tịch Hội đồng PGS.TS. Nguyễn Vũ Việt - Giám đốc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam phát biểu và đánh giá cao các kết quả đạt được của Đề tài. Đề tài có tính cấp thiết và thực tiễn cao, phục vụ dự báo và cảnh báo xâm nhập mặn phục vụ điều hành cấp nước và quản lý vận hành hệ thống thủy lợi hạ dụ vùng đồng bằng sông Hồng; báo cáo tổng hợp, báo cáo tóm tắt rõ ràng, logic theo trình tự các vấn đề khoa học cần nghiên cứu giải quyết của đề tài; nội dung bám sát các sản phẩm khoa học theo đề cương thực hiện, thể hiện đầy đủ thông tin và kết quả chính đã đạt được của đề tài. Đề tài sử dụng các phương pháp và kỹ thuật tiên tiến, hiện đại, có độ tin cậy cao; các giải pháp khoa học công nghệ được đề xuất có căn cứ khoa học và tính khả thi cao, phù hợp với điều kiện áp dụng ở Việt Nam nói chung và khu vực đồng bằng sông Hồng nói riêng; sản phẩm của Đề tài đã được áp dụng trong thực tiễn và bước đầu đã phát huy tác dụng, có hiệu quả trong quản lý vận hành với hệ thống thủy nông Nghĩa Hưng - Nam Định…
 

Chủ tịch Hội đồng yêu cầu Chủ nhiệm Đề tài cần bổ sung: phần tổng quan, các số liệu phân tích về tình hình thủy văn, xâm nhập mặn, tình hình vận hành lấy nước đến giai đoạn hiện tại, trích dẫn nguồn số liệu, báo cáo thống kê về kết quả và sản phẩm của Đề tài, bản đồ chiều dài xâm nhập mặn lớn nhất của các sông chính (Trà Lý, Hồng, Ninh Cơ và Đáy); kiểm tra lại thông tin trạm đo mặn trên hệ thống, quy trình đóng mở các cống trên hệ thống, các cao trình lấy nước của từng cống, hình vẽ, bảng biểu, lỗi chính tả... và cần tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện để nhân rộng phạm vi ứng dụng đối với các hệ thống khác trong khu vực.

Chủ tịch Hội đồng yêu cầu Chủ nhiệm Đề tài chỉnh sửa, bổ sung theo những ý kiến góp ý của các thành viên Hội đồng.

Đề tài được đánh giá đạt yêu cầu để trình Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn nghiệm thu chính thức.