Nghiên cứu biến động chế độ nước vùng cửa sông Sài Gòn - Đồng Nai, Vịnh Gành Rái

Mở đầu Vùng hạ du sông Ðồng Nai - Sài Gòn nằm trong khu vực chịu sự khống chế của các sông lớn cũng như chế độ hoạt động của thủy triều biển Ðông, do đó các quy luật và đặc trưng của mực

Mở đầu

Vùng hạ du sông Ðồng Nai - Sài Gòn nằm trong khu vực chịu sự khống chế của các sông lớn cũng như chế độ hoạt động của thủy triều biển Ðông, do đó các quy luật và đặc trưng của mực nước ở khu vực này biến đổi và phân bố khá phức tạp Trong hệ thống động lực và chuyển hóa năng lượng của các quá trình thủy văn - thủy lực thuộc khu vực hạ du sông Ðồng Nai - Sài Gòn, mực nước đóng một vai trò quan trọng không kém các quá trình dòng chảy và động lực khác như sóng Ðể có cơ sở hiểu biết các quy luật của mực nước trong khu vực, và phục vụ cho một số các yêu cầu thực tiễn cuộc sống; trong phần này chúng tôi dựa trên các số liệu, tài liệu cũng như các kết quả nghiên cứu và thu thập được trên khu vực hạ du, tiến hành tính toán phân tích và dẫn ra các đặc trưng cơ bản của chế độ mực nước Sự phân bố

và diễn biến của nó theo không gian và thời gian, sự quan hệ về mực nước giữa các khu vực trọng yếu cũng như các đại lượng cực trị dành cho việc ứng dụng cụ thể trong hoạt động thuộc các lĩnh vực giao thông vận tải, kinh tế và xây dựng các công trình Trong những năm gần đây mực nước triều tại Vũng Tàu, Phú An, Nhà Bè luôn đạt mức lịch sử và diễn biến rất phức tạp

Khu vực hạ du sông Ðồng Nai - Sài Gòn chịu sự tác dụng mạnh mẽ của các dao động bán nhật triều không đều truyền từ biển Ðông vào Ðộ lớn thủy triều có thể đạt hơn 4 m tại Vũng Tàu (hiện mực nước đỉnh và chân triều lên tiếp) Trong một ngày trăng (24 giờ 50 phút), quan trắc được hai đỉnh triều và hai chân triều Ðộ cao đỉnh triều và chân triều kế nhau thường khác nhau đáng kể Trong báo cáo này chúng tôi tập trung đi phân tích những biến đổi mực nước tại trạm Vũng Tàu, trạm Phú An, tốc độ truyền truyền từ phía biển vào trong cửa sông và đi lên phía thượng lưu Chế độ thủy văn vùng cửa sông tại vịnh Gành Rái Để

tiến hành nghiên cứu những vẫn đề này chúng tôi tiến hành nghiên cứu thực hiện đề tài “

Nghiên cứu biến động chế độ nước vùng cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai, vịnh Gành Rái ”

CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÙNG HẠ DU SÔNG SÀI GÒN ĐỒNG NAI

BẢNG 1 : LƯỢNG BỨC XẠ TỔNG CỘNG NGÀY ỨNG VỚI CÁC SUẤT BẢO ÐẢM

(CAL/CM2-NGÀY) TRẠM TÂN SƠN NHẤT 1964-1974 , 1978-1981

Số ngày nắng trong các tháng mùa khô lớn hơn trong các tháng mùa mưa Tháng I - III

có số giờ nắng trong ngày cao nhất đạt từ 8 - 9 giờ/ngày Từ tháng VI - X số giờ nắng chỉ đạt từ

5 -

6 giờ/ngày trong đó tháng IX là tháng có số giờ nắng ít nhất

BẢNG 2 : SỐ GIỜ NẮNG TRUNG BÌNH NGÀY TRONG THÁNG

III Nhiệt độ không khí

Nhiệt độ của vùng hạ du tương đối cao, ít biến đổi qua các tháng trong năm nhưng phụ thuộc vào độ cao địa hình Ví dụ nhiệt độ trung bình năm tại các nơi như sau :

1 Bảo Lộc : 21.3OC

2 Xuân Lộc : 25,4OC

3 Tân Sơn Nhất: 27,0OC

Nhiệt độ trung bình tháng trong năm biến thiên trong khoảng từ 25 - 28OC Biên độ

nhiệt độ độ năm thấp khoảng 3,5 - 4OC

Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất cũng cao hơn 20OC, tháng nóng nhất là tháng IV, nhiệt độ cao nhất tuyệt đối đạt trên 38OC Các tháng khác nhiệt độ cao nhất từ 34,6OC - 37.8OC (bảng 3)

Nhiệt độ cao nhất thấp nhất tuyệt đối ngày xảy ra tương đối ổn định theo thời gian Từ tháng III - V có khoảng 13 - 20 ngày trong mỗi tháng có nhiệt độ cao nhất tuyệt đối từ 34OC trở lên Từ tháng VII - XII, nhiệt độ cao nhất tuyệt đối/ngày chỉ đạt từ 34OC trở xuống Nhiệt độ thấp nhất thường xảy ra trong hai tháng Tháng XII và tháng I

Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối đạt 13.8OC (tháng I.1937) Các tháng khác từ 14OC - 21OC (bảng4)

Bảng 3 : Nhiệt độ trung bình tháng và năm

Bảng 4 : Nhiệt độ không khí cao nhất tuyệt đối (T MAX ) và cao nhất

trung bình (T MAX ) Trạm : TÂN SƠN NHẤT

a- Ðộ ẩm tương đối phụ thuộc vào chế độ nhiệt, biến thiên nghịch với chế độ nhiệt, khi nhiệt

độ thấp nhất thì độ ẩm cao nhất Thường lúc 13 - 14 giờ độ ẩm không khí xuống thấp nhất và tăng dần đến 7h sáng hôm sau

Sự phân mùa cũng được thể hiện theo giá trị biến thiên năm Các tháng mùa mưa có độ ẩm tương đối trung bình đạt từ 80% trở lên, chênh lệch độ ẩm giữa các tháng khoảng 15% và tháng cao nhất là tháng IX Các tháng mùa khô đạt từ 70% - 75%

Bảng 6 : Ðộ ẩm tương đối(%) trung bình tháng

Bảng 7 : Ðộ ẩm tương đối (U%) và bốc hơi (%) trung bình ngày

Vào mùa Ðông thịnh hành gió mùa Ðông bắc và gió Bắc, mùa hè gió Tây và Tây nam hoạt động mạnh

Từ tháng XI - I chủ yếu là gió Bắc với tốc độ gió trung bình nhỏ nhất trong năm 2,3 m/s

Từ tháng II đến tháng IV gió tiến phong hay gió Ðông nam hoạt động mạnh Tốc độ gió trung bình tương đối lớn 3,8 m/s

Từ tháng V đến tháng X gió Tây và Tây nam được thiết lập một cách bền vững Ðây là thời kỳ thường xảy ra những cơn lốc do đối lưu mạnh cường độ gió có khi lên đến 30 m/s Tốc

độ gió trung bình lớn nhất so với tốc độ của hai hướng gió trên 3,3 m/s - 4,5 m/s (bảng 9)

Mưa là một trong những yếu tố phân hóa mạnh nhất giữa các vùng trong lưu vực và không

ổn định qua các năm Do sự khác nhau về địa hình nên lượng mưa trung bình năm giữa các vùng chênh lệch nhau đáng kể:

Bảo Lộc Xnăm = 2760mm

Xuân Lộc Xnăm = 2190mm

Dầu Tiếng Xnăm = 1980mm

Tân Sơn Nhất Xnăm = 1950mm

Vũng Tàu Xnăm = 1400mm

Lượng mưa năm giảm dần từ đất liền ra biển và dao động từ 1300 mm (Duyên Hải) đến

220 mm (Xuân Lộc) vùng có lượng mưa lớn nhất là thượng nguồn Sông Bé, sông Sài Gòn và nhỏ nhất là vùng ven biển Vũng Tàu, Duyên Hải

Lượng mưa năm tập trung chủ yếu trong mùa mưa, chiếm khoảng 90%, lượng mưa trong cả mùa khô chỉ đạt khoảng 10% Mùa mưa bắt đầu từ tháng V và kết thúc vào tháng X, mùa khô bắt đầu thừ tháng XI đến tháng IV năm sau

Nếu xét trung bình thì trong mùa mưa lượng mưa tháng phân phối tương đối điều hòa theo thời gian Từ tháng V đến tháng X đều đạt từ 100 mm đến trên 200 mm/tháng Tháng IX

có lượng mưa lớn nhất đạt trên 300 mm/tháng (bảng 10)

CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ TRUYỀN TRIỀU VÙNG CỬA SÔNG SÀI GÒN

– ĐỒNG NAI, VỊNH GÀNH RÁI

I Chế độ triều biển Đông

Chế độ thủy triều biển Đông thay đổi theo vị trí địa lý, vùng biển từ Vũng Tàu đến Cà Mau có chế độ bán nhật triều không đều Một ngày có hai lần xuất hiện đỉnh triều và chân triều, thời gian một ngày triều kéo dài 24 giờ 50 phút Sự chênh lệch độ cao giữa hai đỉnh triều không nhiều từ 0.2- 0.3m Đối với chân triều thì sự chênh lệch khá lớn trên 1m

Chu kỳ triều tháng xuất hiện hai lần triều cường vào ngày 1 và 15 âm lịch hàng tháng, chân triều rơi vào các ngày 7 và ngày 23 âm lịch, hoặc thời gian xuất hiện đỉnh và chân triều có thể chậm 1 đến 2 ngày

Trong thời kỳ triều cường mực nước đỉnh cao, chân thấp, mực nước trung bình lệch về phía đỉnh triều

Trong thời kỳ triều kém, đỉnh triều thấp hơn, chân triều xuống thấp hơn, biên độ triều cũng nhỏ hơn, do đó mực nước trung bình thời kỳ triều kém có xu hướng cao hơn thời kỳ triều cường Chế độ bán nhật triều tồn tại hai dạng triều, dạng triều chữ W có hai chân triều xấp xỉ bằng nhau, thời gian triều lên và thời gian triều xuống gần bằng nhau Dạng triều thứ hai là dạng triều chữ M, có một chân triều thấp và một chân triều cao, thời gian từ chân triều lên đỉnh triều hoặc thời gian xuống từ đỉnh triều tới chân triều thấp kéo dài 7-8 giờ, còn đối với chân triều cao chỉ kéo dài 3-4 giờ từ chân lên đỉnh hoặc từ đỉnh xuống chân

Đối với chu kỳ năm, dạng triều chữ M chiếm đa số vào các tháng IV và tháng VI, tháng X dạng triều chữ W chiếm ưu thế Trong năm thời kỳ triều cường kéo dài thừ tháng XI đến tháng I năm sau, đây cũng là thời kỳ gió đông Bắc hoạt động mạnh Thời kỳ triều kém kéo dài từ tháng

VI đến tháng VIII

Trong năm đường quá trình chân triều có 2 đỉnh vào tháng III và tháng X, hai chân vào tháng XII và tháng giêng

Đường quá trình chân triều thay đổi nhiều hơn đường quá trình bình quân và đỉnh triều từ

từ 56cm vào tháng III đến 97cm vào tháng VIII)

Mực nước thấp nhất xuất hiện là -318cm xuất hiện vào tháng VIII năm 1964

Có thể nói rằng mực nước đỉnh triều thay đổi đồng bộ theo chế độ nguồn, do yếu tố tác động chính là các yếu tố gió mùa trong năm Trong lúc đó mực nước chân triều chịu ảnh hưởng của yếu thiên văn, một năm có hai chân và hai đỉnh

Chu kỳ nhiều năm có thời gian là 18,6 năm , sự chênh lệch trong chu kỳ này là khá nhỏ

II Diễn biến mực nước tại trạm Vũng Tàu

Theo chuỗi số liệu quan trắc mực nước triều tại trạm Vũng Tàu trong khoảng thời gian 33

năm từ năm 1980 – 2012, lần lượt phân tích các đặc trưng mực nước cao nhất, trung bình và thấp nhất

a Đặc trưng mực nước cao nhất

Hình 2.1 Mực nước đỉnh triều cao nhất năm (1980 -2012)

Mực nước triều cao hay thấp qua các thời kỳ phụ thuộc vào lực hút giữa mặt trăng, mặt trời

và trái đất là chủ yếu Ngoài ra trường gió trên biển cũng làm tác động khá lớn tới mực nước đỉnh triều Mực nước cao nhất trạm Vũng Tàu trong vòng 34 năm trở lại đây dao động từ 116 –

148 cm Đỉnh triều thấp nhất rơi năm 1982 với 116 cm, năm 1999 là năm đỉnh triều đạt cao nhất với 148cm, mức chênh lệch này khá lớn 32cm Mức chênh lệch này sẽ làm tác động của biển vào nội đồng với một áp lực rất lớn, gây ngập úng lớn Các năm còn lại trong chuỗi quan trắc mực nước nước đỉnh triều tăng giảm theo từng năm, nhưng nhìn vào xu thế chung có thể thấy mực nước đỉnh triều có xu hướng tăng lên (hình 2.1)

Theo số liệu thống kê đỉnh triều cao nhất trong năm thường xuất hiện vào tháng X, XI hàng năm (bảng 2.1) Đây cũng là thời điểm cuối mùa mưa vùng Đông Nam Bộ, lũ trên sông MêKông đạt đỉnh, lũ trên sông chính đạt mức cao nhất, kết hợp với triều cường làm ảnh hưởng lớn tới khu vực chịu ảnh hưởng dao động của thủy triều biển Đông Dẫn đến động lực dòng chảy sẽ rất lớn tại các cửa sông và trên sông

Bảng 2.1: Bảng thống kê thời gian xuất hiện đỉnh triều cao nhất năm

b Đặc trưng mực nước thấp nhất

Nếu như sự biển đổi mực nước đỉnh triều biến đổi một cách từ từ thì mực nước chân triều triều thấp nhất có những sự sáo trộn rất mạnh Mực nước chân triều nhỏ nhất biến đổi rất mạnh theo từng năm, dao động mực nước triều từ -332cm đến -279cm, mức chênh lệch lên tới hơn nửa mét nước (53cm) Mực nước chân triều xuống thấp nằm ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối trong chuỗi quan trắc Chân triều cao hơn nằm trong khoảng (1980 -2002) Nhìn theo xu thế chung có thể thấy mực nước chân triều rút ngày càng sâu hơn (hình 2.2) Đường cong biểu diễn nước rút tại trạm Vũng Tàu có độ dốc tương đối lớn do chịu ảnh hưởng hiệu ứng nước rút của biển (do gió mùa gây ra) nên mực nước có giá trị thấp tới trên 3m

Hình 2.2 Mực nước triều thấp nhất năm trạm Vũng Tàu (1980 – 2012)

Trường gió Tây Nam xuất hiện từ tháng IV đến tháng IX hàng năm Đây là luồng gió khô nóng, độ ẩm không khí xuống còn 30% Hoạt động mạnh nhất vào tháng VI, VII vì vậy ảnh hưởng của trường gió này làm cho mực nước thủy triều trong giai đoạn từ tháng VI đến tháng VIII đạt thấp nhất trong năm Trong bảng (2.2) cho thấy mực nước chân triều thấp nhất tại trạm Vũng Tàu chủ yếu rơi vào tháng VI, VII Cùng với việc mực nước triều lên xuống phụ thuộc vào lực hút giữa mặt trăng, mặt trời và trái đất thì chế độ gió mùa cũng góp phần gây ảnh hưởng trực tiếp tới giá trị cao thấp của thủy triều Những năm gió mùa Tây Nam hoạt động mạnh làm cho mực nước chân triều càng xuống thấp

Bảng 2.2 Thời gian xuất hiện mực nước triều thấp nhất năm trạm Vũng Tàu

c Đặc trưng mực nước trung bình năm

Mực nước trung bình năm trạm Vũng Tàu biến đổi không ngừng theo từng năm, giá trị này tăng trưởng xen kẽ nhau, năm mực nước cao xen kẽ với chuỗi năm có mực nước thấp Theo hình (2.3) đường xu thế chung của mực nước trung bình năm trạm Vũng Tàu theo xu hướng tăng dần theo thời gian, càng ngày càng tăng cao Nếu như giai đoạn đầu của chuỗi số liệu thu thập được năm 1987 với mực nước trung bình năm đạt – 34cm thì sau 24 năm sau năm 2011 mực nước trung bình năm tăng lên 2.1 lần đạt giá trị -16cm Trong đó mực nước trung bình nhiều năm tại đây đạt -24cm, giá trị này tăng lên 1.5 lần năm 2011

Từ sự gia tăng của mực nước bình quân trạm Vũng Tàu cho thấy mực nước biển dâng lên theo từng năm Do mực nước bình quân năm đã loại được các dao động theo chu kỳ, ngày, tháng Nó phản ánh trực tiếp các diễn biến nhiều năm trong chu kỳ thiên văn và xu thế nước biển dâng Mặt khác mực nước bình quân năm cũng mang ưu thế đặc trưng tích lũy toàn bộ quá trình nước dâng trong năm Nên nó phản ảnh chính xác mức độ nước biển dâng lên theo từng năm

Hình 2.3: Mực nước trung bình năm trạm Vũng Tàu

Tóm lại: Qua quá trình phân tích diễn biến mực nước trạm Vũng Tàu theo các đặc trưng mực nước đỉnh triều cao nhất năm, mực nước chân triều thấp nhất năm, mực nước bình quân năm, có một số nhận xét như sau:

- Mực nước đỉnh triều cao nhất qua từng năm có sự biến đổi xen kẽ nhau, có năm đỉnh triểu tăng, năm đỉnh triều giảm, nhưng sự chênh lệch đỉnh giữa các biến đổi không quá lớn Tuy nhiên giá trị biến đổi đỉnh theo từng năm có nhiều nguyên nhân gây ra như ảnh hưởng của bão, chiều cao sóng, chế độ gió mùa, do vậy nó không phản ánh chính xác việc biến động này do biến đổi khí hậu, nước biển dâng Nhưng xét theo xu thế chung giá trị chuỗi quan trắc thì đỉnh triều cao tăng theo thời gian Xu thế này sẽ làm ảnh hưởng tới quá trình tiêu thoát lũ trên sông chính, gây ngập úng lớn tại các khu đô thị ảnh hưởng triều khi có tổ hợp mưa, lũ, thủy triều Gây ách tắc giao thông, ảnh hưởng lớn tới đời sống, kinh tế xã hội

- Mực nước chân triều thấp nhất năm trong chuỗi quan trắc có sự biến đổi mạnh mẽ qua các năm Sự chênh lệch giữa các năm có chân triều cao sang năm có chân triều thấp tương đối lớn hơn nửa mét Mực nước triều rút thường rất sâu bình quân nhiều năm đạt

y = 0.3634x - 749.62 R² = 0.4057

-304 cm Giá trị mực nước chân triều thấp theo từng năm có xu thế giảm theo thời gian, có nghĩa là mực nước triều thấp nhất năm ngày càng rút sâu Xu thế này làm ảnh hưởng lớn tới động lực dòng chảy vùng cửa sông cũng như trong dòng chính, làm biến đổi lòng dẫn, sạt lở bờ sông tăng cao Cũng như mực nước đỉnh triều cao nhất, giá trị chân triều thấp nhất mang tính chất tức thời nhiều hơn, do ảnh hưởng hiệu ứng nước rút của biển do gió mùa gây ra, tính chất mùa kiệt, tính ngẫu nhiễn nhiều hơn là tác động của nước biển dâng

- Mực nước trung bình năm đã phản ảnh rõ nét nhất về sự thay đổi mực nước triều theo thời gian tại Vũng Tàu, dấu hiệu mực nước biển dâng theo năm không ngừng tăng lên

theo thời gian

Để minh chứng thêm cho sự biến đổi mực nước triều, trong đề tài “ Nghiên cứu cơ sở

khoa học và đề xuất biện pháp cho Đồng bằng sông Cửu Long đảm bảo việc phát triển bền vững trong điều kiện biến đổi khí hậu – nước biển dâng” từ số liệu thực đo tại Vũng Tàu giai

đoạn (1980 -2008) cố GS Nguyễn Sinh Huy đã chỉ ra mực nước biển dâng tại trạm Vũng Tàu tăng trung bình 3.1mm/năm Cũng sử dụng phương pháp phân tích của GS Nguyễn Sinh Huy cho chuỗi số liệu 1980 – 2012 (hình 2.3) chúng tôi thấy xu thế nước biển dâng đã tăng lên với mức trung bình 3.6mm/năm Điều đó cho thấy trong những năm gần đây (2008 -2012) mực nước tại Vũng Tàu đã có xu thế tăng nhanh hơn Trong thủy văn người ta cũng dùng phương

pháp đường “Lũy tích sai chuẩn” để xét về xu hướng dòng chảy, xu thế mực nước trong chu kỳ

nhiều năm và những biến động của nó Đường cong tích lũy sai chuẩn được xây dựng bằng các trị số tương đối mực nước triều năm (k = Hi/Htb) Sau đó tiến hành tính tích lũy liên tục các độ lệch của các hệ số mực nước theo trình tự thời gian so với giá trị trung bình nhiều năm của chúng [∑(ki -1)] Lúc đó tung độ của đường cong đó sẽ là f(t) = [∑(ki -1)] Hình 2.4 sẽ trình bày đường tích lũy sai chuẩn của Hmax, Hmin, Hbq trạm Vũng Tàu

Hình 2.4 Đường tích lũy sai chuẩn mực nước trạm Vũng Tàu

Đường lũy tích sai chuẩn mực nước tại trạm Vũng Tàu (hình 2.4), đường cong lũy tích sai chuẩn của Hbqnăm và Hmax có cùng xu thế Chu kỳ năm mực nước giảm bắt đầu từ năm (1980 – 1991) và xu thế tăng trở lại trong 20 năm trở lại đây Đường cong tích lũy sai chuẩn Hminnăm

có xu thế tăng giảm xen kẽ nhau giữa các chu kỳ Xu thế chân triều cao kéo dài từ năm (1981- 1991) xu thế chân triều thấp kéo dài từ năm ( 1991 – 2003) sau đó tăng lên cao nhất vào năm

2009 và có xu thế giảm trở lại trong những năm gần đây

III: Chế độ truyền triều vào trong sông Sài Gòn – Đồng Nai

a Đặc điểm chế độ truyền triều

Do biên độ triều tại trạm Vũng Tàu lớn dao động từ 3 đến trên 4m, có động năng và thế năng dòng chảy lớn, thủy triều truyền mạnh vào trong sông tạo nên dòng chảy hai chiều Dòng triều lên nước chảy ngược vào sông theo đó nước mặn thâm nhập vào nội địa khi dòng triều lên Dòng triều rút nguồn nước trong sông chảy xuôi ra biển theo thủy triều xuống, cùng với thời điểm này sông tháo nước nguồn

Như vậy khi nguồn nước thượng nguồn bị chặn lại do các công hồ chứa phòng lũ, phát điện, đập dâng nước, thay đổi mặn đệm làm cho ảnh hưởng của thủy triều mạnh lên, kéo theo đó nguồn nước mặn thâm nhập sâu hơn vào trong nội địa

Theo thống kê của cố GS Nguyễn Sinh Huy cho thấy, trên sông Đồng Nai thủy triều ảnh hưởng lên tới chân thác Trị An (150km), trên sông Bé thủy triều ảnh hưởng quá nơi hợp lưu với sông Đồng Nai (10km) Trên sông Sài Gòn thủy triều ảnh hưởng tới chân đập hồ Dầu Tiếng (160km) Sóng triều đổ vào sông với tốc độ trung bình khoảng 29 -25 km/h Do đó để truyền hết quãng đường 150 -160 km phải mất khoảng thời gian từ 6 -8 giờ, vì vậy trên các sông này sẽ tồn tại ít nhất hai loại sóng triều tổ hợp với nhau tạo nên một bình ảnh phức tạp

Thủy triều thay đổi theo giờ mang tính chu ngày, tháng, năm nên lưu lượng thay đổi liên tục theo tính chu kỳ trên Từ đó có thể phân biệt các đặc trưng lưu lượng triều như sau:

- Lưu lượng triều tức thời ngày

- Lưu lượng bình quân ngày triều cao nhất

- Lưu lượng bình quân của bán nguyệt triều và nguyệt triều (có thể xem bằng lưu lượng bình quân sông)

Dọc theo triều sông, lưu lượng triều vào ra cũng thay đổi Ở gần cửa sông, lưu lượng vào

ra đạt đến những giá trị rất lớn và giảm dần lên phía thượng lưu (Bảng 2.3)

Bảng 2.3 Lưu lượng tức thời trên sông Đồng Nai đợt đo 28/V-04/VI/1996

Thieän Taân

03 +7.108

05 +1.994

05 +1.421

06 +908

10 -8.256

12 -1.663

12 -881

16 +705

04 -2.661

05 -978

08 +448

20 +10.946

22 +2.769

23 +1.894

24 +1.043

03 -11.409

05 -2.397

06 -1.100

08 +310

Từ bảng trên ta thấy tại Thiện Tân, lưu lượng luôn luôn dương, song có thay đổi theo thủy triều - chứng tỏ ở đó không có dòng triều chảy ngược

Tại cửa sông Đồng Nai, tổng lưu lượng triều lớn nhất đổ vào nội địa qua tất cả các cửa vào thời kỳ triều cường lên đến gần 1 triệu m3/s (theo tài liệu tính toán)

Tổng lượng nước đổ vào vùng hạ lưu qua các cửa sông trong một kỳ triều lên đến trên

3 - 4 tỷ m 3 nước Chính khối lượng nước lớn lao đó là động lực tạo nên các lòng sông rộng lớn và bảo đảm cho sự ổn định của chế độ mức nước vùng hạ lưu (ít phụ thuộc vào lưu lượng

nước nguồn)

b Sự thay đổi chế độ nước sông Sài Gòn

Sự thay đổi chế độ nước sông Sài Gòn tập trung ở các tác động chính như sau:

tiết lại dòng chảy sông trong các hồ thượng lưu làm cho nước nguồn yếu đi là nguyên nhân quan trọng làm cho dòng triều mạnh lên

đất trũng làm đất xây dựng trong quá trình phát triển đô thị làm mất đi các dung tích điều tiết năng lượng triều

trên mực nước biển tại Vũng Tàu dâng lên trung bình 3mm/năm, làm cho động lực và thế năng dòng chảy triều ngày càng tác động mạnh đến dòng chảy trong sông Quá trình biến đổi khí hậu diễn ra liên tục với những cơn mưa có cường độ mưa lớn, thời gian trận mưa kéo dài, tổng lượng mưa trận đạt đến trên 160mm/h

Các dòng triều, sóng triều trước đây bị tiêu năng trong các vùng trũng ngập nước 2 bên sông nay tập trung vào trong lòng sông, kênh rạch nên chuyển động nhanh hơn, mạnh hơn (đặc biệt là trong trường hợp dòng nước từ nguồn giảm nhỏ) Mức độ tác động thể hiện khác nhau dọc sông qua sự thay đổi của H, Q, bùn cát, độ mặn, tốc độ truyền triều Có thể thấy điều đó qua các tài liệu minh chứng sau đây:

1) Trên các hình 2.5a, b, c trình bày mức nước đỉnh triều, Hbq, chân triều trạm Phú An các tháng trong năm tính bình quân cho 2 thời kỳ:

- 1979 – 1985 trước khi có các công trình Trị An, Dầu Tiếng

- 1998 – 2004 sau khi có các công trình

Chúng ta thấy các đường quá trình mức nước Hmax, Hbqmax, Hbq thời kỳ gần đây (sau khi có công trình) đều cao hơn mức nước tương đương thời kỳ trước Trong khi đó mức nước Hmin phần lớn có xu thế thấp đi, mặc dù trong các tháng mùa kiệt vùng hạ du được kho bảo đảm cấp nước nhiều hơn lưu lượng tự nhiên trước đây Các kho nước thượng nguồn bao gồm hồ Dầu Tiếng có dung tích 1.58 tỷ m3 khối nước, vận hành trong điều kiện bình thường lượng xả tối

đa không vượt quá 200m3/s và trong điều kiện điều tiết lũ khẩn cấp lượng cả tối đa là 2.800m3/s Hồ chứa thủy điện Trị An có dung tích 2.7 tỷ m3 nước, hồ được thiết kế xả từ 6700 -

13800 m3/s ở mức báo động 3 và từ 13800 – 21000 m3/s mức báo động 4 Phía sông Bé còn hai thủy điện đó là hồ chứa Thác Mơ và hồ chứa Phước Hòa Các công trình thượng nguồn hệ thống sông Đồng Nai – Sài Gòn có ảnh hưởng tích cực và tiêu cực đến hạ du Mặt tích cực đó là về mùa khô nguồn nước xả từ các hồ trước thượng lưu làm giảm quá trình xâm nhập mặn vùng hạ lưu, điều hòa dòng chảy trong mùa kiệt, giảm lưu lượng dòng chảy mùa lũ trên sông chính Mặt tiêu cực do nguồn nước thượng nguồn bị chặn lại làm cho hoạt động phía biển tác động vào vùng cửa sông mạnh hơn và ngày càng hoạt động mạnh hơn do tác động của biến đổi khí hậu nước biển dâng

Hình 2.5b DIỄN BIẾN MỰC NƯỚC Hbq TRẠM PHÚ AN

2) Tốc độ truyền triều từ trạm Vũng Tàu về tới Phú An cũng có rất nhiều thay đổi do quá trình đô thị hóa, các vùng đất ngập nước, vùng trũng để điều tiết thủy triều hiện nay đã bị san lấp gần hết thay thế vào đó là những khu chung cư, khu đô thị cao cấp Kết hợp nguồn nước thượng lưu bị chặn lại do phục vụ các nhu cầu phát triển kinh tế của con người, vì vậy lưu lượng thượng nguồn cung cấp cho dòng chảy hạ lưu giảm đi đáng kể Dòng chảy trên sông chính phía hạ lưu chủ yếu nguồn nước thủy triều từ phía biển chảy vào, làm thay đổi động lực dòng chảy Điều này được minh chứng bởi các bảng thông kê tốc độ truyền đỉnh triều tại trạm Vũng Tàu về Phú

An trước khi có các công trình hồ chứa thượng nguồn năm 1982, và sau khi có công trình hồ chứa năm 2000 và xét cho trường hợp có tác động của nước biển dâng năm 2012 Cho thấy tốc

độ truyền sóng đỉnh triều đã tăng lên 1.5 – 3 lần so với trước

Bảng 2-4 thống kê thời gian truyền triều bình quân Vũng Tàu – Phú An khi chưa xây dựng chứa Dầu Tiếng, Trị An, trên sông chính được cung cấp lưu lượng thượng nguồn bổ xung nguồn nước cho cửa sông Dòng chảy trên sông chính về phía hạ lưu bị xáo trộn bởi hai nguồn nước từ phía biển và thượng lưu Thời gian truyền triều từ Vũng Tàu về Phú An bình quân dao động từ 2.9 – 3.8h

Bảng 2-5a thống kê thời gian truyền triều theo ngày từ trạm Vũng Tàu đến Phú An khi đã

có các công trình hồ chưa thượng nguồn Khi lưu lượng dòng chảy thượng nguồn bị chạn chế chảy xuống hạ lưu thì nguồn nước vùng lúc này chủ yếu là nguồn nước phía biển thống trị Kết hợp với quá trình san lấp các khu vực trũng điều tiết thủy triều, làm cho nguồn nước triều chủ yếu tập trung trên sông chính nên thời gian truyền triều giảm xuống rất nhanh Thời gian truyền triều bình quân theo tháng năm 2000 giảm xuống còn từ 1.3- 2.7h, giảm xuống từ 1.5 – 3 lần so với trước Mặt khác năm 2000 là năm lũ điển hình nguồn nước lũ trên sông rất lớn, nguồn lưu lượng này cũng làm chậm thời gian truyền triều về Phú An Như vậy đối với những năm lưu lượng thượng nguồn nhỏ thì thời gian truyền triều từ Vũng Tàu về Phú An sẽ nhanh hơn

Bảng 2-5b: Thống kê thời gian truyền triều trung bình từ Vũng Tàu về Phú An năm 2012 trong trường hợp xét đến yếu tố nước biển dâng Thời gian truyền triều năm 2012 không biến

đổi nhiều so với năm 2000, thời gian truyền triều ít biến động các giá trị cực trị hơn, thời gian truyền triều trung bình dao động từ 1.5 đến 2,42h

3) Các quan hệ Q ~ H đo đạc liên tục trong 10 năm 1993 – 2002 (tài liệu Phân viện khí tượng thủy văn ) cho thấy dòng triều có xu thế dồn lên thượng lưu mạnh hơn (qua Phú An), đó

là nguyên nhân gây ngập mạnh hơn Những trường hợp ngược lại mực nước tăng, song lưu lượng giảm do cấu trúc dòng chảy thay đổi làm cho thoát nước ra sông khó khăn hơn (hình 2.6 – 2.9)