Nghiên cứu xây dựng hệ thống hỗ trợ quản lý và vận hành kiểm soát mặn cho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 1
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ QUẢN LÝ 
VÀ VẬN HÀNH KIỂM SOÁT MẶN CHO LƯU VỰC SÔNG 
VU GIA - THU BỒN 
Nguyễn Xuân Lâm, Nguyễn Thiện Sơn 
Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường 
Nguyễn Tùng Phong, Trần Đức Trinh 
Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam 
Hoàng Thanh Sơn, Vũ Thu Lan 
Viện Địa lý - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. 
Tóm tắt: Hệ thống hỗ trợ ra quyết định phục vụ công tác quản lý và vận hành kiểm soát mặn 
(DSS) là một khái niệm tương đối mới tại Việt Nam, mặc dù, khái niệm này đã được giới thiệu và 
ứng dụng tại nhiều nước trên thế giới. Bài viết giới thiệu về một số kết quả xây xây dựng một DSS 
cho quy hoạch và vận hành kiểm soát mặn cho hạ du lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn trong bối 
cảnh suy giảm nguồn nước và tranh chấp trên lưu vực. 
Từ khóa: Hệ thống hỗ trợ ra quyết định, quản lý và vận hành, kiểm soát mặn, lưu vực sông. 
Summary: The decision support system (DSS) for salinity control operation and management is 
a relatively new concept in Vietnam, although this concept has been introduced and applied in 
many countries over the world. The paper presents some results of developing the DSS for the 
salinity control planning and management for downstream area of the Vu Gia - Thu Bon river 
basin in the context of declining water sources and water-related disputes in the basin. 
Keywords: Decision support system, operation and management, salinity control, river basin. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ* 
Hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn (VGTB) bắt 
nguồn từ địa bàn tỉnh Kon Tum chảy qua tỉnh 
Quảng Nam, thành phố Đà Nẵng đổ ra biển 
Đông ở hai cửa biển là Cửa Đại và Cửa Hàn. 
Toàn bộ lưu vực nằm ở sườn Đông Trường Sơn 
với diện tích 10.350 km2 có tiềm năng lớn về 
đất đai, tài nguyên nước, thuỷ năng và rừng. 
Tổng dân số lưu vực khoảng 1,7 triệu người với 
2 trung tâm kinh tế, du lịch lớn là Đà Nẵng và 
Hội An đang chứng kiến những bước phát triển 
hết sức nhanh chóng, đóng góp lớn vào phát 
triển kinh tế, du lịch dải đất miền Trung.Do 
những đặc thù chung của miền Trung, địa hình 
lưu vực khá phức tạp, phần lớn là núi cao phổ 
Ngày nhận bài: 29/8/2018 
Ngày thông qua phản biện: 18/9/2018 
biến từ 1500-2600m, bị chia cắt mạnh, độ dốc 
lớn, khó xây dựng cơ sở hạ tầng, nhất là giao 
thông thuỷ lợi. Thời tiết khắc nghiệt, chất lượng 
thảm thực vật bị suy giảm, thiên tai bão lũ luôn 
xảy ra và có xu hướng ngày càng ác liệt. Mưa 
lũ lớn gây xói mòn đất, xói lở bờ, cắt dòng sông, 
gây lũ lụt và úng ngậpnghiêm trọng, trong khi 
mùa khô ít mưa gây khô hạn nặng. 
Những năm gần đây, nhánh Quảng Huế nối 
giữa sông Vu Gia và sông Thu Bồn liên tục bị 
sạt lở, đổi dòng nên lượng nước từ sông Vu Gia 
đã được chuyển mạnh sang sông Thu Bồn gây 
ngập lụt nghiêm trọng cho Hội An về mùa lũ và 
thiếu nước cho vùng hạ lưu Vu Gia, Đà Nẵng 
Ngày duyệt đăng: 09/11/2018 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 2
về mùa kiệt. Ngoài ra, sau khi xây dựng hệ 
thống các hồ chứa lớn đặc biệt việc chuyển 
nước của thủy điện Đắk Mi 4, đã gây ra những 
hậu quả không nhỏ cho hạ du. Nguồn nước 
giảm về phía Vu Gia khiến dòng chảy mùa kiệt 
suy giảm mạnh, mặn xâm nhập cao. Trước khi 
có hồ chứa mặn trung bình 1 năm khoảng 3,7 
ngày, nay có năm tới 70-80 ngày[1], uy hiếp 
nghiêm trọng các nhà máy cấp nước chính cho 
TP. Đà Nẵng, hậu quả đến dân sinh, các nghành 
kinh tế là rất lớn nếu không có các giải pháp 
khắc phục.Trong khi đó, các hồ chứa thủy điện 
lớn vận hành gặp rất nhiều khó khăn khi vừa 
phải vận hành theo yêu cầu phụ tải của trung 
tâm điều độ Ao vừa phải đảm bảo nhu cầu nước 
cho đẩy mặn ở hạ du. Vận hành theo những quy 
trình tĩnh đã được ban hành như QTVH 
1537/QĐ-TTg cho hệ thống liên hồ chứa trên 
lưu vực, tuy nhiên, đến thời điểm hiện tại cũng 
đã bộc lộ nhiều bất cập [2].Việc lên kế hoạch 
nhu cầu xả cho các hồ chứa đã được các Sở 
Nông nghiệp (NN) Quảng Nam và Đã Nẵng áp 
dụng trong nhiều năm trở lại đây đòi hỏi cần 
phải được hỗ trợ về thông tin và năng lực tính 
toán mang tính thời gian thực. 
Hình 1. Lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn 
Xâm nhập mặn là hệ quả của việc quản lý và 
vận hành hệ thống tài nguyên nước (TNN) lưu 
vực sông, để định hướng xây dựng một hệ thống 
hỗ trợ ra quyết định DSS kiểm soát mặn cần 
thiết phải bắt đầu từ kiểm soát tài nguyên nước. 
Ngày nay, trên thế giới, DSS đã được áp dụng 
nhiều trong việc ra quyết định trong việc quy 
hoạch, quản lý khai thác tài nguyên nước lưu 
vực sông [3, 4]. Ở trong nước, có thể kể đến một 
số nghiên cứu điển hình như: Nghiên cứu của 
Viện Khoa học Thủy Lợi Việt Nam (2010) cho 
lưu vực sông Thạch Hãn (Quảng Trị); nghiên 
cứu của Viện Khoa học Khí tượng thủy văn & 
BĐKH (2004-2006) ứng dụng phần mềm DSF 
cho lưu vực sông Cả; nghiên cứu của Huỳnh 
Thị Lan Hương (2010) về xây dựng hệ thống hỗ 
trợ kỹ thuật trong giải quyết tranh chấp tài 
nguyên nước lưu vực sông Ba; nghiên cứu của 
Trung tâm Nghiên cứu, ứng dụng và chuyển 
giao KHCN Quảng Nam (2008). Các sản phẩm 
của các nghiên cứu này chủ yếu mới chỉ dừng 
lại ở xây dựng được cơ sở dữ liệu (CSDL), hay 
các khung hỗ trợ cho xây dựng các quy hoạch 
hay chiến lược quản lý tài nguyên nước. Trên 
lưu vực sông VGTB, Nguyễn Quang Trung 
(2014) đã nghiên cứu ứng dụng các mô hình 
toán họ Mike nhằm xác định dòng chảy tối thiểu 
thỏa mãn các yêu cầu về sử dụng nước và môi 
trường trên các dòng chính. Thêm nữa, Nguyễn 
Tùng Phong (2013) đã nghiên cứu và xây dựng 
hệ thống hỗ trợ ra quyết định (DSS) phục vụ 
công tác quản lý và khai thác tài nguyên nước, 
tuy nhiên việc hỗ trợ ra quyết định mới chỉ dừng 
lại ở những nền tảng tri thức là CSDL và những 
tính toán kịch bản cho phát triển. Nhìn chung, 
các nghiên cứu này đã thu được nhiều kết quả 
có giá trị về mặt khoa học và thực tiễn, đã góp 
phần không nhỏ vào việc xây dựng bộ công cụ 
mô phỏng tài nguyên nước và xâm nhập mặn 
trên lưu vực sông VGTB. Song do hạn chế về 
mục tiêu và nội dung nên cho đến nay hầu hết 
các nghiên cứu chỉ tập trung vào các mục tiêu 
quy hoạch và chiến lược. Từ thực tiễn đó, bài 
báo trình bày những kết quả nghiên cứu ban đầu 
về xây dựng một hệ thống hỗ trợ ra quyết định 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 3
(DSS) toàn diện cả trong quy hoạch và vận hành 
nhằm kiểm soát xâm nhập mặn trên lưu vực 
sông VGTB. 
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ 
LIỆU SỬ DỤNG 
Từ tổng quan và kế thừa các mô hình toán và 
CSDL trước đây, ngoài mục tiêu quy hoạch, mô 
hình DSS trong nghiên cứu này được thiết kế 
dựa nhằm tạo ra một nền tảng kỹ thuật cho một 
hệ thống vận hành thời gian thực bao gồm 5 
khối là phần tính toán mô hình, phần dự báo, 
phần hệ thống giám sát, phần CSDL và phần 
giao diện là một WEB-GIS (Hình 2). Hệ thống 
được thiết kế và xây dựng để hoạt dộng liên tục 
trên máy, tự động vượt qua các sự cố về đường 
truyền internet, lỗi tính toánNgoài ra, với 
mục tiêu đảm bảo cho sự tham gia của nhiều 
bên trong xây dựng kế hoạch vận hành hướng 
tới giải quyết các tranh chấp về tài nguyên nước 
cho một “Hội đồng hệ thống” sẽ được thành lập 
trong tương lai, hệ thống được thiết kế chạy đa 
nhiệm cho phép nhiều bên tham gia trong xây 
dựng phương án vận hành hồ chứa trên cùng 
một mô hình và một hệ thống biên số liệu đầu 
vào. 
Với 3 nhiệm vụ: (1) quy hoạch, chiến lược giải 
pháp chống hạn; (2) xây dựng kế hoạch vận 
hành cho hệ thống nhằm kiểm soát mặn; (3) dự 
báo và cảnh báo xâm nhập mặn để xây dựng 
giải pháp ứng phó. Nghiên cứu đã kế thừa và 
cập nhật các mô hình họ Mike là Mike Nam, 
Mike Basin và Mike 11 HD+AD nhằm mô 
phỏng toàn diện từ thượng về đến hạ nguồn. Hệ 
thống sử dụng các dự báo toàn cầu GFS online 
từ NCEP, Hoa Kỳ; giám sát mưa vệ tinh 
GSMAP_now của JAXA, Nhật Bản làm các 
đầu vào khí tượng. Các mô hình Nam sẽ thực 
hiện việc mô phỏng tạo dòng chảy đến các hồ 
chứa, các biên tự nhiên ở hạ du. Trạng thái của 
hệ thống bao gồm các hồ chứa và số liệu tại các 
trạm được cập nhật online từ EVN và các đơn 
vị quản lý thiên tai 2 tỉnh Quảng Nam và Đà 
Nẵng. Giao diện WEB-GIS cập nhật liên tục về 
giám sát và dự báo và cho phép người sử dụng 
đưa ra các quyết định vận hành hồ bổ sung nước 
hạ du, cơ cấu sử dụng nước hạ du, Hệ thống 
lấy 2 điểm kiểm soát chính để xác định dòng 
chảy hệ thống hồ chứa phải đảm bảo trong 10 
ngày tới tại trước ngã ba Vu Gia - Quảng Huế 
và Thu Bồn - Quảng Huế để thử nghiệm 
phương án. Mô hình Mike 11 HD+AD sẽ được 
sử dụng nhằm đánh giá phương án về mực nước 
và độ mặn tại 3 điểm giám sát hạ du là Cầu Đỏ, 
Tứ Câu và Duy Thành. Sự chấp nhận phương 
án vận hành bổ sung nước trên các nhánh Vu 
Gia và Thu Bồn sẽ là đầu vào cho mô hình Mike 
Basin xác định tỷ lệ phân phối giữa 4 hồ chứa 
chính có khả năng điều tiết của hệ thống là A 
Vương, Sông Bung 4, Đắk Mi 4 và sông Tranh. 
Ngoài ra, hệ thống đã được thiết kế để sẵn sàng 
tích hợp các mô hình toán khác nhau cho lưu 
vực như mô hình Delta của GS. Nguyễn Tất 
Đắc (Hình 3) [6]. 
Hình 2.Năm thành phần kết nối của 
hệ thống DSS
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 4
Hình 3. Sơ đồ ý tưởng của hệ thống hỗ trợ ra quyết định (DSS) 
kiểm soát mặn cho lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn 
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Cập nhật hệ thống mô hình tính toán 
Như đã đề cập ở trên, để mô tả dòng chảy và 
xâm nhập mặn, nghiên cứu sử dụng phương 
pháp mô hình toán với các công cụ là Mike 
Nam, Mike Basin và MIKE11bởi khả năng 
tínhtoán nhanh, dễ sử dụng, thao tác, mức độ tin 
cậy đã được công nhận rộng rãi trong nước và 
quốc tế. 
Trong nghiên cứu này, các mô hình Mike Nam, 
Mike Basin, Mike 11 HD+AD đã được kế thừa 
từ nghiên cứu trước [5]. Toàn bộ hệ thống biên 
lấy nước và mặt cắt đã được cập nhật lại từ các 
hoạt động khảo sát và thu thập số liệu như sơ đồ 
Hình 4. Các mô hình đã được kiểm nghiệm lại 
theo các số liệu mới, trong đó chủ yếu là mô 
hình Mike 11 HD+AD. Hiệu chỉnh và kiểm 
định thủy lực và mặn đã được tiến hành lại với 
một số năm điển hình cho kết quả luôn đạt trên 
75 % ở các trạm chính trên hệ thống (Hình 5,6 
và 7). Kết quả này được đánh giá là tương 
đương so với một số nghiên cứu trước đây như 
Nguyễn Quang Trung (2013), Nguyễn Tùng 
Phong (2014), Lucci (2014), 
Hình 4.Sơ đồ tính toán dòng chảy kiệt, mặn hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 5
Hình 5. Đường quá trình mặn tính toán kiểm định và thực đo tại trạm Câu Lâu trên sông 
Thu Bồn (đỏ - thực đo; đen - mô phỏng) 
Hình 6. Đường quá trình mặn tính toán kiểm định và thực đo tại trạm Câu Lâu trên sông 
Thu Bồn (đỏ - thực đo; đen - mô phỏng) 
Hình 7. Đường quá trình mặn tính toán kiểm định và thực đo tại trạm Cẩm Hà trên sông 
 Thu Bồn (đỏ - thực đo; đen - mô phỏng). 
3.2. Các kết quả tính toán phục vụ cho quy 
hoạch và chiến lược 
Hệ thống các kịch bản thủy văn và nhu cầu nước 
theo các tần suất kiệt ứng với các tần suất điển 
hình như 75%, 85%, 95%tại Nông Sơn và 
Thành Mỹ cho một giai đoạn đủ dài (1976 đến 
2016). Các kịch bản này đã tính toán thành các 
chuỗi thủy văn, ngoài ra các tác động của 
BĐKH và vận hành hồ chứa đã được lồng ghép 
thành các trường hợp (Bảng 1). Tác động nhìn 
chung trong tương lai sẽ là bất lợi. Cụ thể so 
sánh trường hợp TH3b và TH4b, các kết quả 
tính toán đã chỉ ra trong tương lai dưới sự kết 
hợp tác động của cả vận hành thủy điện, BĐKH, 
nhu cầu nước sẽ làm cho mặn tại Cầu Đỏ có thể 
gia tăng gấp đôi trong trường hợp kiệt điển hình 
85 % (Bảng 1, Hình 7). Về phạm vi, cũng xét 
trên TH4b thì phạm vi xâm nhập mặn sẽ là toàn 
bộ sông Vĩnh Điện, trên sông Vu Gia mặn sẽ 
chỉ dừng lại tại các đập kiểm soát An Trạch, Hà 
Thanh, Bàu Nít và Thanh Quýt. Trên sông Thu 
Bồn, mặn sẽ đẩy cao lên đầu sông Vĩnh Điện và 
chỉ bị chặn khỏi vào sông Bà Rén nhờ hệ thống 
đập Duy Thành và Cầu Đen. Những tác lớn đến 
các nhà máy cấp nước sinh hoạt là không thể 
tránh khỏi và sau đó là hệ thống canh tác nông 
nghiệp hạ du của Quảng Nam và Đà Nẵng. 
Kiểm định mực nước tại Giao Thủy trên sông 
Thu Bồn 
Kiểm định mực nước tại Ái Nghĩa trên Vu Gia 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 6
Bảng 1: Các kết quả tính toán mặn theo tần suất phục vụ cho quy hoạch và chiến lược 
Kịch bản phát triển\Tần suất 75% 85% 95% 
Nhu cầu nước và thủy lợi hiện trạng + 
không có hệ thống thủy điện 
TH1a TH1b TH1c 
Nhu cầu nước và thủy lợi 2030 + BĐKH & 
NBD + không có hệ thống thủy điện 
TH2a TH2b TH2c 
Nhu cầu nước và thủy lợi hiện trạng + có hệ 
thống thủy điện (chuyển nước Đắk Mi 4) 
TH3a TH3b TH3c 
Nhu cầu nước và thủy lợi 2030 + BĐKH & 
NBD + có hệ thống thủy điện (chuyển nước 
Đắk Mi 4) 
TH4a TH4b TH4c 
Ví dụ về một kết quả tính toán phục vụ cho công tác quy hoạch và chiến lược như Hình 7 và 8. 
Hình 8. Độ mặn tại TB NMN Cầu Đỏ theo các trường hợp tính toán của kịch bản 85% 
Hình 9. Phạm vi xâm nhập mặn 1‰ cho TH4b 
3.3. Kiểm soát mặn thông qua hỗ trợ thời gian thực xây dựng phương án vận hành hệ thống 
hồ chứa thời hạn 10 ngày 
TH4
b 
TH1b 
TH2b 
TH3b 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 7
DSS được tạo ra còn là một công cụ hỗ trợ lập 
kế hoạch vận hành thực trong 10 ngày tiếp theo. 
Bài toán của lưu vực Vu Gia -Thu Bồn cụ thể 
sẽ là của 3 bên Đà Nẵng, Quảng Nam và các 
chủ hồ chứa thủy điện. Các địa phương ở hạ du 
sẽ rất cần một công cụ tính toán khách quan 
nhằm xây dựng các kế hoạch vận hành hồ chứa 
đảm bảo kiểm soát mặn và cấp nước an toàn cho 
tất cả các ngành kinh tế ở hạ du. Mô hình 
Server-Client đã được sử dụng để xây dựng ứng 
dụng web cho hệ thống. Tại Server, hệ thống đã 
sử dụng thêm một máy trạm có cấu hình E5-
2660, 2.2 Ghz, 16 cores, 32 threads, RAM 
32GB để đảm nhận nhiệm vụ tính toán. Chức 
năng của server chỉ còn là host cho CSDL và 
web server. Bài toán kết nối giữa 2 máy sẽ phức 
tạp hơn khi máy trạm không sử dụng internet ip 
tĩnh nhưng mang lại hiệu quả về tính toán và chi 
phí là thấy rõ. Chi tiết về các module đã được 
xây dựng như sau: 
a) Đầu vào số liệu giám sát và dự báo khí tượng: 
Hệ thống đã kết nối, download, và xử lý số liệu 
dự báo khí tượng từ 10 ngày của hệ thống GFS từ 
trung tâm dự báo quốc gia NCEP-NOAA (Hoa 
Kỳ) thông qua giao tiếp HTTP. Dữ liệu được đưa 
về mang chuẩn GRIB đã được xử lý thông qua 
thư viện NETCDF. Tần suất cập nhật GFS là 4 
lần trong ngày tại các khung giờ 0, 6, 12, 18, hệ 
thống được thiết kế cập nhật đa nhiệm theo các 
trạm ảo tại các tọa độ trên lưới số liệu. Số liệu 
sau khi được xử lý là các chuỗi dự báo mưa, 
nhiệt, độ ẩm, số giờ nắng, tốc độ gió có bước thời 
gian giờ cho 5 ngày đầu tiên và bước 3 giờ cho 
5 ngày tiếp theo. Ngoài ra, cập nhật mưa vệ tinh 
GSMAP_NOW từ JAXAtheo giao tiếp FTP 
dưới dạng các file .txt được thực hiện hàng giờ 
(Hình 10). Số liệu mưa vệ tinh sau khi phân tách 
theo các trạm ảo đã được hiệu chỉnh sơ bộ theo 
bằng phương pháp quantile-quantile từ các hàm 
đã được thiết lập theo các trạm số liệu quan trắc. 
Độ chính xác của mưa vệ tinh đã tăng từ khoảng 
60% lên trên 70%, tùy thuộc vào đặc điểm địa 
hình của từng vị trí (thông thường ở vùng đồng 
bằng ven biển có độ chính xác tốt hơn). 
b) Module kết nối hệ thống trạm tự động và các 
cơ sở dữ liệu khác: Nghiên cứu cũng đã đề xuất 
các trạm đo mực nước và độ mặn tự động. Các 
trạm này tự hành bằng năng lượng mặt trời, có 
thể triển khai ở hầu hết mọi vị trí kết nối với 
trung tâm thông qua internet 3G, hầu hết các 
thiết bị được sản xuất tại Việt Nam nên hiệu quả 
về chi phí và bảo hành bảo dưỡng. Mặc dù vẫn 
chưa được thực hiện do chưa có kinh phí và sự 
chấp thuận của địa phương, tuy nhiên, hệ thống 
DSS đã mở sẵn các cổng để tích hợp các trạm 
này khi cần thiết. Ngoài ra, hệ thống dã xây 
dựng một API để khai thác số liệu hồ chứa từ 
các website của EVN, và tỉnh Quảng Nam. Số 
liệu online về dung tích, lượng xả, dòng chảy 
đến của các hồ chứa đã được cập nhật liên tục 
về, sau khi xử lý dạng đã phân tách và cập nhật 
theo ốp 2 giờ cho 3 hồ chứa của EVN là Sông 
Tranh 2, Sông Bung 4 và A Vương, và ốp ngày 
từ website của tỉnh Quảng Nam cho hồ chứa 
Đắk Mi 4. 
Dự báo thời tiết GFS –NCEP 
Giám sát mưa giờ GSMAP (JAXA) 
Hình 10. Dự báo ngắn GFS (NCEP-NOAA) và giám sát mưa GSMAP (JAXA) 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 8
c) Module tích hợp các mô hình tính toán: Sau 
khi được kiểm định, hệ thống mô hình tính toán 
xâm nhập mặn bao gồm Mike 11 AD+HD và 
tạo các dòng chảy gia nhập tự nhiên bằng Mike 
Nam đã được xây dựngsẽ được thu lại cho vùng 
hạ du Vu Gia Thu Bồn. Vùng tính toán sẽ bắt 
đầu bằng hai điểm kiểm soát thượng lưu Vu 
Gia-Quảng Huế và phía bên Thu Bồn là thượng 
lưu Quảng Huế - Giao Thủy (Hình 4). Vùng 
tính toán sẽ bao gồm toàn bộ hệ thống liên kết 
với nhau và kéo dài ra tận biển.Các công trình 
trên hệ thống sẽ được mô phỏng bằng cấu trúc 
điều khiển bao gồm các hệ thống đập dâng An 
Trạch, Bàu Nít, Hà Thanh. Các vị trí lấy nước 
chủ yếu trên hệ thống như nhà máy nước Cầu 
Đỏ, nhà máy nước Hội An, các trạm bơm nông 
nghiệp như Tứ Câu, Cẩm Sa, Vĩnh Điện,sẽ 
được mô phỏng điều khiển theo độ mặn.Toàn 
bộ mô hình chi tiết hạ du này sẽ hoạt động HD 
và AD đồng bộ để vừa mô phỏng mực nước, lưu 
lượng vừa mô phỏng độ mặn lan truyền trên hệ 
thống. Các thư viện của DHI về điều khiển các 
định dạng file của mô hình Mike đã được sử 
dụng để thao tác các file của phần mềm Mike là 
.dfs0, .sim11, bnd11, .net11,res11, v.v, vì thế, 
các mô hình Nam, Mike11, Mike Basin đã được 
tích hợp toàn diện và trở thành lõi tính toán 
chính của hệ thống. Module này còn được thiết 
kế sử dụng cấu trúc phân bổ tính toán đa nhiệm 
Server Distribution Computing nhằm mục đích 
thực hiện cùng lúc nhiều tính toán cho nhiều 
người sử dụng khác nhau. 
d) Cơ sở dữ liệu (CSDL) của hệ thống: Phần 
mềm CSDL PostgreSQL với phần mở rộng GIS 
đã được chọn để cài đặt trên máy chủ lưu trữ 
toàn bộ thông tin cơ bản về lưu vực sông, số liệu 
khí tượng thủy văn, nhu cầu nước, số liệu vào 
ra từ các mô hình toán, các kịch bản quản lý tài 
nguyên nước, báo cáo, kết quả tính toán mô 
phỏng mô hình toán, bản đồ GIS, ảnh vệ tinh, 
trong đó tích hợp các loại bản đồ về hành chính, 
bản đồ chuyên đề về hệ thống lưu vực sông như 
hệ thống sông, hồ chứa, sử dụng đất, phân loại 
đất, mật độ dân số. Ngoài ra, với quan điểm của 
hệ thống là mở cho từng giai đoạn,CSDL này 
lưu trữ mọi đầu ra trong chuỗi tính toán hỗ trợ 
ra quyết định vận hành để thể hiện trên web. 
e) Giao diện của DSS và hỗ trợ ra quyết định 
xây dựng kế hoạch vận hành: Giao diện tương 
tác của DSS dự kiến sẽ là một WEB-GIS sử 
dụng các bản đồ nền của Google API. Khi bắt 
đầu nó sẽ ở chế độ mặc định là dự báo xâm nhập 
mặn trong 10 ngày tới. Chức năng hỗ trợ xây 
dựng kế hoạch vận hành sẽ giúp thử nghiệm 
nhiều phương án ở hai điểm kiểm soát ngã ba 
Vu Gia- Quảng Huế và Thu Bồn- Quảng Huế 
nhằm kiểm soát dòng chảy vận hành bổ sung 
cần thiết từ các hồ chứa cho các sông Vu Gia và 
Thu Bồn. Giao diện DSS được xây dựngnhư 
Hình 11. Các tính toán được thực hiện trên cơ 
sở các dòng chảy tự nhiên hiện tại được xây 
dựng trên các số liệu giám sát và dự báo tại thời 
điểm tính toán sẽ đảm bảo việc xây dựng 
phương án là thực tiễn và phù hợp. Các kết quả 
tính toán sẽ được phân tích chỉ ra chiều sâu xâm 
nhập mặn và diễn biến mặn tại từng điểm kiểm 
soát, phân bổ vận hành bổ sung giữa các hồ 
chứa và cân bằng nước hồ, sẽ hỗ trợ việc ra 
quyết định có lựa chọn phương án hay không 
một cách nhanh chóng (Hình 13, 14). Phiên bản 
thử nghiệm của hệ thống có thể tham khảo tại 
địa chỉ website https://vanhanhhochua.com. 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 9
Hình 11. Hỗ trợ ra quyết định xác định lượng vận hành bổ sung từ các hồ chứa thủy điện 
về các điểm kiểm soát đảm bảo yêu cầu mực nước và mặn hạ du 
Hình 12. Hỗ trợ phân bổ nguồn nước cần vận hành bổ sung giữa các hồ chứa trên các 
nhánh Vu Gia và Thu Bồn, và tính toán cân bằng nước cho các hồ 
Phân tích mặn theo không gian 
Phân tích mặn và mực nước tại điểm kiểm soát nhà máy 
nước Cầu Đỏ 
Hình 13.Các kết quả tính toán được đưa ra cả theo không gian và tại điểm kiểm soát 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 10
Hình 14.Cân bằng nước hồ chứa Sông Tranh 
4. KẾT LUẬN 
Bộ công cụ hỗ trợ ra quyết định trong kiểm soát 
xâm nhập mặn (DSS) cho lưu vực Vu Gia- Thu 
Bồn giới thiệu trong bài viết mới chỉ là kết quả 
nghiên cứu bước đầu và sẽ tiếp tục được hoàn 
thiện trong thời gian tới. Công cụ có nền tảng là 
hệ thống mô hình họ Mike đã được xây dựng và 
kiểm nghiệm qua nhiều đề tài cho vùng nghiên 
cứu. Về chức năng, đây là một trong những sản 
phẩm DSS về kiểm soát mặn đầu tiên được xây 
dựng tại Việt Nam, có ứng dụng công nghệ GIS 
và hoạt động trên nền web và định hướng hỗ trợ 
hoàn toàn vận hành thời gian thực. 
Dự kiến hệ thống DSS này có thể được sử dụng 
để trợ giúp các cấp ra quyết định trong các vấn đề 
quy hoạch về sử dụng nguồn nước và sẽ hỗ trợ 
cho vận hành cũng như dự báo và cảnh báo xâm 
nhập mặn thời gian thực trung hạn. Ngoài ra, đây 
sẽ là cầu nối để đưa các nghiên cứu cơ bản về mô 
hình toán ra phục vụ thực tiễn nhanh chóng và 
tiện lợi. Đây sẽ là một nền tảng để các nghiên cứu 
sau này có thể tập trung đi sâu vào tiếp tục cải 
thiện độ chính xác của các mô hình khí tượng, 
thủy văn, thủy lực và xâm nhập mặn. Ngoài ra, 
mô hình này cũng sẽ rất phù hợp khi mở rộng 
sang các lưu vực sông lớn chịu ảnh hưởng của 
mặn, triều và liên vùng như lưu vực sông Hồng 
và lưu vực sông Mê Công. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Sở NN & PTNT Đà Nẵng, Báo cáo Hiện trạng phát triển KTXH, thủy điện, phân lưu Quảng 
Huế. 
[2] Bộ TNMT, QTVH 1537 và Báo cáo Tính toán và xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa 
các hồ A Vương, Đắk Mi 4 và sông Tranh 2 trong mùa cạn. 
[3] Hahn, B. and G. Engelen, Concepts of Decision Supporting Systems, in: German Federal 
Institute of Hydrology. Decision Support Systems (DSS) for river basin management. 
Koblenz, Germany, 9-44, 2000. 
[4] De Azevedo, G., T. Gates D. Fontane J. Labadie, and R. Porto, Integration of Water Quantity 
and Quality in Strategic River Basin Planning, Journal of Water Resources, Planning and 
Management, 126 (2), 85-97, 2000. 
[5] Nguyễn Văn Tỉnh, Báo cáo tổng hợp cân bằng nước Đề tài: “Nghiên cứu xác định khả năng 
chịu tải và dòng chảy tối thiểu của sông Vu Gia - Thu Bồn” 2015. 
[6] Hoàng Thanh Sơn, Báo cáo chuyên đề Xây dựng Hệ thống hỗ trợ ra quyết định (DSS), cơ 
sở dữ liệu địa lý và hướng dẫn sử dụng cho thành phố Đà Nẵng, Đề tài “Nghiên cứu đề xuất 
giải pháp kiểm soát xâm nhập mặn cho thành phố Đà Nẵng” 2018.