Đánh giá tổng lượng nước trên mặt của khu vực vành đai kinh tế ven biển vịnh Bắc Bộ

Vùng nghiên cứu là vành đai kinh tế ven biển vịnh Bắc Bộ bao gồm toàn bộ phần đất liền của tỉnh Quảng Ninh và 1 phần TP. Hải Phòng có diện tích khoảng 6.620 km2. Địa hình khu vực nghiên cứu đa dạng gồm đồi, núi, đồng bằng ven biển với đặc điểm của khí hậu miền núi phía Bắc và đặc điểm khí hậu ven biển. Nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm có sự thay đổi khá rõ rệt giữa các mùa. Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến hết tháng 10 với lượng mưa chiếm từ 75,6 - 85,5% tổng lượng mưa năm, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.

Từ khóa: Vành đai kinh tế ven biển vịnh Bắc Bộ, tài nguyên nước mưa, tài nguyên nước mặt

Mạng lưới thủy văn gồm 16 lưu vực sông chính với 38 con sông có chiều dài lớn hơn 20 km: Sông Ka Long, sông Thín Coóng (phụ lưu sông Đầu, Khe Dát), Quang Thành, sông Hà Cối (phụ lưu là Tài Chi), Khe Hèo, Hà Thanh, Tiên Yên, Phố Cũ, Tiên Mơ, Khe Mắm, Đầm Hà, Ba Chẽ (phụ lưu sông Quách, Đoáng và Làng Cổng), Thác Thầy, Diễn Vọng, Man, Trới, Yên Lập, Cầm, Khe Chè, Đông Mai, Kinh Thầy, Luộc, Hóa Lạch Tray, Bạ Mưu, Văn Úc, Kinh Môn, Bạch Đằng, Thái Bình, Cấm, Đa Độ và Rế. 

Dữ liệu và phương pháp tính toán

Dữ liệu khí tượng, thủy văn

Vùng nghiên cứu có mật độ các trạm quan trắc khí tượng, thuỷ văn khá dày (Hình 1) với 10 trạm khí tượng và 22 trạm đo mưa được sử dụng để đánh giá TNN mưa, còn để đánh giá TNN mặt sử dụng tài liệu của 15 trạm quan trắc thuỷ văn quốc gia, trong đó, còn 10 trạm vẫn đang hoạt động.

Hình 1: Sơ đồ vị trí các trạm khí tượng và thủy văn 

Phương pháp tính toán tài nguyên nước mưa
Tài nguyên nước mưa được tính bằng phương pháp đa giác Thiessen, tính cho từng lưu vực theo công thức:

Trong đó: 

X0 - Lượng mưa trung bình nhiều năm của lưu vực, mm;

X1, X2,…, Xn¬ - Lượng mưa trung bình nhiều năm tại trạm quan trắc, mm;

F - Diện tích lưu vực, km2;

f1, f2,…, fn¬ - Diện tích khống chế của trạm, km2.

Số liệu sử dụng để đánh giá TNN mưa được sử dụng từ năm 1980 đến 2022.

Phương pháp tính toán tài nguyên nước mặt

Tính toán TNN mặt, trừ sông Tiên Yên sử dụng trực tiếp số liệu đo đạc, còn lại chủ yếu sử dụng phương pháp mô hình

Mô hình NAM

Vùng nghiên cứu có 38 sông có chiều dài lớn hơn 20 km, trừ 12 sông nằm hoàn toàn trong vùng ảnh hưởng triều, sử dụng mô hình NAM để mô phỏng dòng chảy với bộ thông số được mượn từ các trạm có số liệu đo đạc. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định của một số sông thể hiện ở các Hình 2, 3, 4 và Bảng 1.

Hình 2: Lưu lượng thực đo và tính toán trạm Dương Huy

Hình 3. Lưu lượng thực đo và tính toán trạm Bình Liêu

Hình 4. Lưu lượng thực đo và tính toán trạm Tín Coóng

Bảng 1. Chỉ số NASH hiệu chỉnh và kiểm định mô hình tại các trạm

Mô hình MIKE 11

Đối với các sông nằm trong vùng ảnh hưởng triều bao gồm: Kinh Thầy, Bạch Đằng, Kinh Môn, Cấm, Rế, Văn Úc, Lạch Tray, Bạ Mưu, Đa Độ, Thái Bình, Luộc và Hóa, sử dụng mô hình MIKE 11 để diễn toán và đánh giá TNN thông qua mạng lưới sông Hồng -Thái Bình với chuỗi số liệu từ 1980 đến 2022 (Hình 5).

Hình 5. Sơ đồ mạng mô hình thủy lực lưu vực sông Hồng - Thái Bình

Căn cứ vào sơ đồ tính toán và tài liệu thu thập, các biên sử dụng tính trong mô hình bao gồm: Biên trên là lưu lượng ngày thực đo tại các trạm thuỷ văn không chế bao gồm Hoà Bình trên sông Đà, Yên Bái trên sông Thao, Thác Bà trên sông Chảy, Hàm Yên trên sông Lô, Chiêm Hoá trên sông Gâm, Phú Cường trên sông Cà Lồ, Thác Huống trên sông Cầu, Cầu Sơn trên sông Thương và Chũ trên sông Lục Nam; biên dưới là mực nước giờ tại các cửa của các sông Đáy, Ninh Cơ; Ba Lạt, Trà Lý, Thái Bình, Văn Úc, Lạch Tray, Cấm, Đá Bạch.

Biên nhập lưu tại các sông nhánh được lấy từ dòng chảy cơ bản.

Mô hình thủy lực MIKE 11 được hiệu chỉnh và kiểm định tại 20 trạm thủy văn gồm: Phú Thọ, Việt Trì, Sơn Tây, Trung Hà, Tuyên Quang, Vụ Quang, Thượng Cát, Hà Nội, Hưng Yên, Bến Hồ, Phả Lại, Nam Định, Cát Khê, Cao Kênh, Triều Dương, Quyết Chiến, Trực Phương, Gián Khẩu, Phủ Lý và Trung Trang. Số liệu sử dụng cho hiệu chỉnh từ 1/1/2000 đến 30/12/2003, cho kiểm định từ 1/1/2015 đến 30/12/2019. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định bộ thông số mô hình MIKE 11 của các điểm tính toán cho thấy, bộ thông số mô hình cho các giai đoạn đánh giá tương đối tốt, có cùng xu thế với dòng chảy thực đo, mô hình đủ tin cậy để mô phòng dòng chảy cho các thời đoạn khác nhau.

Kết quả tính toán và thảo luận

Tổng lượng nước mưa

Kết quả tính toán cho thấy, khu vực tỉnh Quảng Ninh với diện tích 3.730 km2 có lượng mưa bình quân là X0 = 2.152 mm tương ứng với tổng lượng nước mưa Wmưa = 7,96 tỷ m3, khu vực Hải Phòng với diện tích 1.178 km2 có lượng mưa bình quân là X0 = 1.587 mm tương ứng với tổng lượng nước mưa Wmưa = 1,87 tỷ m3. 

Tổng lượng nước mặt

Kết quả tính toán cho thấy, tổng lượng nước mặt của 23 lưu vực các sông độc lập ven biển khoảng 7,07 tỷ m3, trong đó, lượng nước từ Trung Quốc và các tỉnh lân cận chảy vào là 2,02 tỷ m3, chiếm 28,6%; lượng nước sinh ra trên khu vực là 5,05 tỷ m3/năm, chiếm 71,4%. Chi tiết kết quả tính toán nêu ở Bảng 2. 

Tổng lượng nước 24 sông thuộc lưu vực sông Hồng - Thái Bình là 69,59 tỷ m3, trong đó lượng nước từ các tỉnh lân cận chảy vào là 68,04 tỷ m3, chiếm 97,8%, lượng nước sinh ra trên khu vực là 1,55 tỷ m3, chiếm 2,2%. Chi tiết kết quả tính nêu ở Bảng 3.

Tổng lượng nước mặt hàng năm toàn vùng nghiên cứu là 76,66 tỷ m3, trong đó, lượng nước từ Trung Quốc và các tỉnh lân cận là 70,06 tỷ m3, chiếm 91,4%, lượng nước sinh ra trong khu vực nghiên cứu là 6,60 tỷ m3 chiếm 8,6%.

Bảng 2. Đặc trưng dòng chảy năm các sông độc lập ven biển

Bảng 3. Đặc trưng dòng chảy năm các sông lưu vực sông Hồng - Thái Bình

Thảo luận

Vùng nghiên cứu, so với cả nước, có lượng mưa vào loại từ trung bình ở Hải Phòng đến cao ở Quảng Ninh. Tổng lượng nước trên mặt hàng năm rất lớn nhưng chủ yếu được hình thành từ bên ngoài chảy đến.

Kết luận

Kết quả nghiên cứu trên đây rút ra các kết luận sau:

Lượng mưa bình quân trên các LVS tỉnh Quảng Ninh là 2.124 mm tương ứng với tổng lượng nước là 7,86 tỷ m3, trên các sông thuộc TP. Hải Phòng tương ứng là 1.587 mm và 1.87 tỷ m3 tương đương với mức cao và trung bình của cả nước.

Tổng lượng nước mặt toàn vùng nghiên cứu là 76,66 tỷ m3, trong đó, lượng nước từ ngoài chảy vào là 70,06 tỷ m3, chiếm 91,4%, lượng nước sinh ra trong khu vực nghiên cứu rất nhỏ, chỉ có 6,60 tỷ m3 chiếm 8,6%.

Tài liệu tham khảo

Báo cáo: “Quy hoạch tài nguyên nước tỉnh Quảng Ninh đến năm 2020, định hướng đến năm 2030”. Lưu trữ Sở TNMT Quảng Ninh, 2016;

Báo cáo: “Quy hoạch tài nguyên nước thành phố Hải Phòng đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030”. Lưu trữ Sở TNMT Hải Phòng, 2014;

Báo cáo: “Quy hoạch tổng hợp lưu vực sông Hồng - Thái Bình thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050”. Lưu trữ Trung tâm QH&ĐTTNN Quốc gia. Hà Nội, 2023;

Đề án đảm bảo an ninh nguồn nước trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh đến năm 2025, định hướng đến năm 2030. Lưu trữ Sở NN&PTNT Quảng Ninh, 2023.

CHU MINH THU, LUYỆN ĐỨC THUẬN, PHẠM THỊ THƯỜNG, ĐINH THỊ HẢI YẾN
Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Bắc (NVWATER)
Nguồn: Tạp chí Tài nguyên và Môi trường số 3 năm 2024