Thạc Sĩ Nghiên cứu lập quy trình vận hành hệ thống thủy lợi thuộc dự án Gò Công Tiền Giang để thích ứng với

LUẬN VĂN THẠC SỸ
NĂM 2014

tỉnh Tiền Giang có diện tích tự nhiên là 54.400 ha,
trong đó diện tích canh tác là 37.500 ha, với dân số khoảng 480.000 người. Dự án
được nghiên cứu từ những năm đầu của thập niên 70 với tên dự án Ti ền Phong do
Hàn Qu ốc thực hiện , từ tài trợ của Ngân hàng phát triển Châu Á (ADB). Sau ngày
miền Nam hoàn toàn giải phóng việc nghiên cứu lập dự án do Công Ty Tư Vấn Xây
Dựng Thủy Lợi 2 thực hiện . Dự án cơ bản hoàn thành đưa vào sử d ụng từ năm
1990, đã không ngừng phát huy hiệu quả , đưa sản xuất nông nghiệp từ 1 vụ không
ăn chắc lên 2 vụ lúa 1 vụ màu hoặc 3 vụ lúa . Sản lượng lúa tăng hơn 3,8 lần , thu
nhập của ngư ời dân tăng khoảng 3 lần so với trước khi có dự án và đ ời sống nhân
dân vùng dự án ngày càng được nâng cao .
Mục tiêu chủ y ếu của dự án là:
- Ngăn mặn xâm nhập từ phía biển Đông và từ sông C ửa Tiểu , sông Vàm Cỏ vào
các tháng mùa khô.
- Dẫn ngọt tưới cho toà n khu vực với th ời gian ngọt là 10 tháng/năm.
- Tiêu úng xổ phèn trong mùa mưa . Kết hợp cung cấp nước sinh hoạt phát tri ển
giao thông nông thôn và cải tạo môi trư ờng trong khu vực .
Công trình của dự án gồm hệ th ống liên hoàn các công trình đê – đập và c ống dưới
đê khép kín để thực hiện việc ngăn mặn từ biển Đông và trên hai sông xâm nhập
vào khu vực dự án .
Việc dẫn ngọt cho dự án được lấy qua nguồn nước sông C ửa Tiểu thông qua hai
cống Xuân Hò a và Vàm Giồng (trong đó c ống Xuân Hòa giữ vai trò chủ lực với
thời gian lấy ngọt là 10 tháng, cống Vàm Giồng lấy h ỗ trợ nâng cao đầu nước khi
nguồn nước ngoài sông cho phép với th ời gian lấy ngọt 8 tháng). Việc tiêu nước cho
dự án được thực hiện bởi các c ống dưới đê . Các trục dẫn nước tưới tiêu chính trong
nội đồng gồm : kênh Xuân Hòa, Cầu Ngang , Vàm Giồng , kênh 14, kênh Salisete .
Tuy nhiên để phù hợp với định hướng quy hoạch phát triển của tỉ nh nói chung và
của vùng dự án nói riêng , đặc biệt là trong điều kiện xét đến diễn biến bất lợi của - iii -

nước biển dâng do biến đổi khí hậu , làm th ế nào để có thể sử dụng hệ th ống công
trình kiểm soát mặn đ ã xây dựng kết hợp bổ sung thêm công trình hoặc phương
thức vận hành quản lý để đi ều phối nguồn nước hợp lý phục vụ đa mục tiêu ?
Từ yêu cầu đó luận văn đã xây dựng một quy trình phân tích , hệ th ống hóa để vận
hành hệ thống và đem áp dụng vào bài toán thực t ế của vùng dự án . Trong quy trình
này khi phân vùng sản xuất đ ã chú ý xem xét và đi ều chỉnh đ ể phù hợp với yêu cầu
phát triển , thời vụ thích hợp cũng được xác định cho từng vùng cụ thể. Các điểm
khống chế và các yêu cầu v ề chất lượng nước vào các th ời điểm then ch ốt đã được
xác định . Tiếp đó là sử dụng mô hình thủy lực để tính toán, đánh giá vai trò của
từng c ống kiểm soát mặn trong hệ th ống và tìm ra tổ hợp vận hành hệ thống công
trình thích hợp nhất đáp ứng yêu cầu cấp nước.
Trong quá trình áp dụng , mạng lưới quan trắc các y ếu tố chất lượng nước đóng vai
trò rất quan trọng , đó là cơ sở để đi ều chỉnh quy trình vận hành hệ th ống công trì nh.
Nghiên cứu cho thấy có thể tạo ra nhi ều tổ hợp vận hành hệ th ống giúp cho việc đáp
ứng yêu cầu chuyển đổi cơ cấu sản xuất và bảo vệ môi trư ờng vùng dự án Gò Công .
- iv -

MỤC LỤC
Trang
21T LỜI CẢM ƠN 21T . i
21T LỜI NÓI ĐẦU 21T . ii
21T DANH MỤC CÁC BẢNG 21T . vi
21T DANH MỤC HÌNH VẼ 21T vii
21T MỞ Đ ẦU 21T 1
21T 1. 21T 21T TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 21T 1
21T 2. 21T 21T MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 21T 2
21T 3. 21T 21T PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21T . 2
21T 4. 21T 21T Ý NGH ĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 21T . 4
21T CHƯƠNG 1: 21T 21T TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU 21T . 5
21T 1.1 21T 21T ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG NGHIÊN CỨU 21T . 5
21T 1.1.1 21T 21T Vị trí dự án 21T . 5
21T 1.1.2 21T 21T Địa hình 21T . 6
21T 1.1.3 21T 21T Địa chất 21T 7
21T 1.1.4 21T 21T Thổ nhưỡng 21T 7
21T 1.1.5 21T 21T Khí tượng thủy văn 21T 8
21T 1.2 21T 21T ĐIỀU KIỆN DÂN SINH KINH TẾ V À CƠ SỞ H Ạ TẦNG 21T 14
21T 1.2.1 21T 21T Dân số và lao đ ộng 21T 14
21T 1.2.2 21T 21T Tình hình sản xuất nông nghiệp 21T 14
21T 1.2.3 21T 21T Tình hình nuôi trồng thủy sản 21T . 14
21T 1.2.4 21T 21T Tình hình lâm nghiệp (rừng phòng hộ ven biển và đê cửa sông) 21T 15
21T 1.2.5 21T 21T Công nghiệp: 21T 15
21T 1.2.6 21T 21T Tình hình giao thông vận tải và lưới điện trong khu vực: 21T . 15
21T 1.2.7 21T 21T Thông tin liên lạc: 21T 16
21T 1.2.8 21T 21T Y tế, giáo dục: 21T 16
21T 1.2.9 21T 21T Dịch vụ và thương mại: 21T . 16
21T 1.3 21T 21T PHƯƠNG HƯỚNG PH ÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ H ỘI 21T . 16
21T 1.3.1 21T 21T Phương hướng phát triển các ngành và các lĩnh vực 21T 16
21T 1.3.2 21T 21T Định hướng ph át triển không gian , lãnh thổ 21T . 17
21T 1.4 21T 21T CƠ SỞ DỮ LI ỆU CỦA KHU VỰC 21T 18
21T 1.4.1 21T 21T Hiện trạng thủy lợi 21T 18
21T 1.4.2 21T 21T Cấp nước sinh hoạt v à vấn đ ề môi trường 21T 22
21T 1.4.3 Lịch th ời vụ trong vùng dự án : 21T 23
21T CHƯƠNG 2: 21T 21T ĐÁNH GIÁ HIỆN TR ẠNG 21T 24
21T 2.1 21T 21T PHÂN VÙNG H Ệ THỐNG 21T . 24
21T 2.2 21T 21T HOẠT ĐỘNG THỰC TẾ CỦA H Ệ THỐNG CÔNG TRÌNH 21T 26
21T 2.2.1 21T 21T Quản lý, vận hành và khai thác dự án: 21T 26 - v -

21T 2.2.2 21T 21T Công tác quản lý thủy văn , thủy nông , quan trắc kiểm tra chất lượ ng
nước 21T 27
21T 2.2.3 21T 21T Công tác quản lý công trình 21T . 27
21T 2.2.4 21T 21T Công tác duy tu bảo dưỡng 21T 27
21T 2.2.5 21T 21T Hiệu quả quản lý và hiệu quả dự án 21T 28
21T 2.3 21T 21T QUY HOẠCH TỔNG THỂ 21T . 31
21T 2.3.1 21T 21T Định hướng phát triển huy ện Gò Công Đông 21T . 31
21T 2.3.2 21T 21T Định hướng phát triển huy ện Gò Công Tây 21T 33
21T 2.3.3 21T 21T Định hướng phát triển huy ện Chợ Gạo 21T . 35
21T 2.4 21T 21T QUY HOẠCH THỦY LỢI 21T 38
21T 2.4.1 21T 21T Huyện Gò Công Đông 21T . 38
21T 2.4.2 21T 21T Huyện Gò Công Tây 21T 39
21T 2.4.3 21T 21T Huyện Chợ Gạo 21T . 39
21T 2.5 21T 21T HƯỚNG NGHIÊN CỨU V À GIẢI QUYẾT C ÁC VẤN ĐỀ TỒN T ẠI 21T 40
21T CHƯƠNG 3: 21T 21T KIỂM TRA KHẢ NĂNG THÍCH NGHI CỦA HỆ THỐNG 21T 42
21T 3.1 21T 21T MỨC Đ Ộ PHÙ HỢP VỚI QUY HO ẠCH 21T . 42
21T 3.1.1 21T 21T Công cụ mô hình thủy lực và truy ền chất - Mô hình Mike 11 21T . 42
21T 3.1.2 21T 21T Ứng dụng mô hình MIKE 11 đánh giá hiện trạng, khả năng vận hành
các cống của dự án Gò Công ứng với d òng chảy mùa cạn và diễn biến xâm
nhập mặn trên sông do ảnh hưởng của thủy triều biển 21T . 45
21T 3.1.3 21T 21T Mô phỏng phương án vận hành hệ th ống (Kịch bản hiện trạng để đánh
giá khả năng cấp nước của hệ th ống) 21T . 61
21T 3.2 21T 21T KHẢ NĂNG HO ẠT ĐỘNG KHI NƯỚC BIỂN DÂNG TƯƠNG ỨNG
VỚI 3 KỊCH BẢN TÍNH TO ÁN 21T 68
21T 3.2.1 21T 21T Các kịch bản tính toán 21T . 68
21T 3.2.2 21T 21T Kết quả tính toán 21T 69
21T 3.2.3 21T 21T Phân tích đánh giá 21T 72
21T CHƯƠNG 4: 21T 21T GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 21T . 76
21T 4.1 21T 21T GIẢI PH ÁP NÂNG CẤP CẢI T ẠO CỐNG 21T . 76
21T 4.2 21T 21T GIẢI PH ÁP NÂNG CẤP V À CẢI T ẠO CÁC TUYẾN KÊNH CHÍNH ,
ĐÊ BAO 21T 76
21T 4.3 21T 21T LẬP QUY TRÌNH VẬN H ÀNH HỆ THỐNG THEO C ÁC KỊCH BẢ N 21T . 77
21T 4.3.1 21T 21T Phương án vận hành cho kịch bản hiện trạng 21T 77
21T 4.3.2 21T 21T Phương án vận hành chung cho các KB 1, KB2, KB3 21T . 78
21T KẾT LUẬN 21T 81
21T TÀI LIỆU THAM KHẢO 21T 83
21T PHỤ LỤC 21T 84
- vi -

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1- 1: Thống kê mực nước theo tần suất tại các trạm . 7
Bảng 1- 2: Diễn biến mặn tại c ống Vàm Giồng qua qua 9 năm từ 2001 đến 2009 12
Bảng 1- 3: Diễn biến mặn tại c ống Xuân Hòa qua 9 năm từ 2001 đến 2009 13
Bảng 1- 4: Diễn biến mặn tại c ống Gò Công qua 9 năm từ 2001 đến 2009 . 13
Bảng 1- 5: Mạng lưới kênh trục chính , cấp I, II trong hệ th ống ngọt hóa Gò Công 19
Bảng 1- 6: Qui mô của m ột số cống chính của dự án 21

Bảng 2- 1: Phân khu của hệ th ống . 24
Bảng 2- 2: Phân diện tích phục vụ theo công trình thủy lợi 26
Bảng 2- 3: Diện tích tưới tạo nguồn và tiêu của dự án Ngọt hóa Gò Công . 30

Bảng 3- 1: Biên lưu lượng đầu vào 63
Bảng 3- 2: Biên mực nước . 63
Bảng 3- 3: Biên mặn cho mô hình . 63
Bảng 3- 4: Nhu cầu nước tính toán theo vùng tưới 64
Bảng 3- 5: Độ mặn Max dọc sông C ửa Tiểu sáu tháng mùa khô (g/l) 66
Bảng 3- 6: Độ mặn Max dọc sông Và m Cỏ sáu tháng mùa khô (g/l) 66
Bảng 3- 7: Lưu lượng bình quân tại hai c ống chính (m P
3
P /s) 66
Bảng 3- 8: Tổng lượng nước lấy vào tại hai c ống chính (10 P
3
P m P
3
P ) 66
Bảng 3- 9: Tổng lượng nước lấy vào tại hai c ống chính qua tính toán mô hình và
nhu cầu cấp nước 68
Bảng 3- 10: Biên lưu lượng đầu vào . 68
Bảng 3- 11: Biên mực nước + NBD 0.33m 69
Bảng 3- 12: Lưu lượng bình quân lấy vào tại hai c ống chính 69
Bảng 3- 13: Tổng lượng nước lấy vào tại hai c ống chính 69
Bảng 3- 14: Độ mặn Max dọc sông C ửa Tiểu (g/l) . 70
Bảng 3- 15: Độ mặn Max dọc sông Vàm Cỏ (g/l) . 70
Bảng 3- 16: Lưu lượng bình quân lấy vào tại hai c ống chính 70
Bảng 3- 17: Tổng lượng nước lấy vào tại hai c ống chính 70
Bảng 3- 18: Độ mặn Max dọc sông C ửa Tiểu (g/l) 70
Bảng 3- 19: Độ mặn Max dọc sông Vàm Cỏ (g/l) . 71
Bảng 3- 20: Lưu lượng bình quân lấy vào tại hai c ống chính 71
Bảng 3- 21: Tổng lượng nước lấy vào tại hai c ống chính 71
Bảng 3- 22: Độ mặn Max dọc sông Cửa Tiểu (g/l) 71
Bảng 3- 23: Độ mặn Max dọc sông Vàm Cỏ (g/l) . 72
Bảng 3- 24: Kết quả đ ộ mặn max dọc sông C ửa Tiểu theo các kịch bản (g/l) 72
Bảng 3- 25: Kết quả đ ộ mặn max dọc sông Vàm Cỏ theo các kịch bản (g/l) 72
Bảng 3- 26: Thời gian xuất hiện đ ộ mặn > 4 (g/l) tại vị trí hai c ống chính theo các
kịch bản . 73
Bảng 3- 27: Bảng diễn bi ến mực nước dọc sông c ửa tiểu . 73 - vii -

Bảng 3- 28: Bảng diễn bi ến NBD dọc sông c ửa tiểu . 74
Bảng 3- 29: Bảng diễn bi ến mực nước dọc sông Vàm cỏ 74
Bảng 3- 30: Bảng diễn bi ến NBD dọc sông Vàm cỏ . 74



Bảng 3- 31: Bảng đánh giá khả năng cấp nước ngọt theo tính toán cho hai c ống
Xuân hòa và Vàm giồng . 75

21TU Bảng 4- 1: Bảng đánh giá khả năng cấp nước ngọt cho hệ th ống của các c ống Xuân
hòa, Vàm giồng , Rạch chợ theo tính toán tương ứng với các kịch bản NBD U21T 80

DANH MỤC HÌNH VẼ
21T Trang
21TU Hình 1- 1: Bản đồ vị trí vùng dự án U21T . 5
21TU Hình 1- 2: Bản đồ vùn g dự án U21T 6

21TU Hình 2- 1: Bản đồ quy hoạch TTKTXH đ ến năm 2020 U21T . 38

21TU Hình 3- 1: Sơ đồ mạng thủy lực và hệ th ống biên trên -dưới mô phổng trên mô hình
Mike11 U21T 47
21TU Hình 3- 2: Hệ th ống các trạm kiểm tra mô phỏng trên mô hình phục vụ xác định
thông số mô hình U21T 47
21TU Hình 3- 3: Sơ đồ quá trình hiệu chỉnh b ộ thông số mô hình U21T 51
21TU Hình 3- 4: Biểu đồ k ết quả h iệu chỉnh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại
trạm Mỹ Tho U21T . 52
21TU Hình 3- 5: Biểu đồ k ết quả hiệu chỉnh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại
trạm Hòa Bình U21T 52
21TU Hình 3- 6: Biểu đồ k ết quả hiệu chỉnh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại
trạm Tân An U21T 53
21TU Hình 3- 7: Biểu đồ k ết quả hiệu chỉnh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại
trạm Gò Công U21T . 53
21TU Hình 3- 8: Biểu đồ k ết quả hiệu chỉnh quá trình mực nước tính toá n và thực đo tại
trạm Xuân Hòa U21T 53
21TU Hình 3- 9: Biểu đồ k ết quả hiệu chỉnh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại
trạm Vàm Giồng U21T . 54
21TU Hình 3- 10: Biểu đồ k ết quả hiệu chỉnh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại
trạm Chợ lách U21T . 54
21TU Hình 3- 11: Biểu đồ k ết quả kiểm đ ịnh quá trình mực nước tính toán và thực đo
năm 2000 trạm Mỹ Tho U21T 55
21TU Hình 3- 12: Biểu đồ k ết quả kiểm định quá trình mực nước tính toán và thực đo
năm 2000 trạm Hòa Bình U21T . 55
21TU Hình 3- 13: Biểu đồ k ết quả kiểm định quá trình mực nước tính toán và thực đo
năm 2000 trạm Tân An U21T . 56
21TU Hình 3- 14: Biểu đồ k ết quả kiểm định quá trình mực nước tính toán và thực đo
năm 2000 trạm Gò Công U21T 56 - viii -

21TU Hình 3- 15: Biểu đồ k ết quả kiểm định quá trình mực nước t ính toán và thực đo
năm 2000 trạm Xuân Hòa U21T . 56
21TU Hình 3- 16: Biểu đồ k ết quả kiểm định quá trình mực nước tính toán và thực đo
năm 2000 trạm Vàm Giồng U21T 57
21TU Hình 3- 17: Biểu đồ k ết quả kiểm định quá trình mực nước tính toán và thực đo
năm 2000 trạm Chợ Lách U21T . 57
21TU Hình 3- 18: Biểu đ ồ k ết quả hiệu chỉnh mặn tính toán và thực đo trên sông C ửa tiểu
năm 1998 tại c ống xuân hòa U21T 58
21TU Hình 3- 19: Biểu đồ k ết quả hiệu chỉnh mặn tính toán và thực đo trên sông Cửa tiểu
năm 1998 tại c ống vàm giồng U21T . 58
21TU Hình 3- 20: Biểu đồ k ết quả hiệu chỉnh mặn tính toán và thực đo trên sông C ửa tiểu
năm 1998 tại c ống Long uông U21T . 58
21TU Hình 3- 21: Biểu đồ k ết quả hiệu chỉnh mặn tính toán và thực đo trên sông Vàm cỏ
năm 1998 tại c ống Gò công U21T . 59
21TU Hình 3- 22: Biểu đồ k ết quả kiểm định mặn tính toán và thực đo trên sông C ửa tiểu
năm 1998 tại c ống Xuân hòa U21T . 59
21TU Hình 3- 23: Biểu đồ k ết quả kiểm định mặn tính toán và thực đo trên sông C ửa tiểu
năm 1998 tại c ống Vàm giồng U21T . 59
21TU Hình 3- 24: Biểu đồ k ết quả kiểm định mặn tính toán và thực đo trên sông C ửa tiểu
năm 1998 tại c ống Long uông U21T . 59
21TU Hình 3- 25: Biểu đồ k ết quả kiểm định mặn tính toán và thực đo trên sông Vàm cỏ
năm 1998 tại c ống Gò công U21T . 60
21TU Hình 3- 26: Bản đồ phân vùng tưới U21T 65
21TU Hình 3- 27: Mạng thủy lực 17 điểm cấp nước , 22 cống của dự án U21T 65
21TU Hình 3- 28: Kết quả mô phỏng lưu lượng lấy qua c ống Xuân Hòa mùa khô U21T . 67
21TU Hình 3- 29: Kết quả mô phỏng vận hành kiểm soát mặn c ống Xuân Hòa mùa khô U21T
67
21TU Hình 3- 30: Kết quả mô phỏng lưu lượng lấy qua c ống Vàm Giồng mùa khô U21T . 67
21TU Hình 3- 31: Kết quả mô phỏng vận hành kiểm soát mặn c ống Vàm Giồng mùa khô U21T
67