5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
2.1 Điều kiện tự nhiên:
2.1.1 Vị trí địa lý
Thành phố Hồ Chí Minh (TpHCM) nằm trong vùng giáp ranh giữa vùng đồi miền Đông Nam Bộ và đồng bằng Sông Cửu Long. Độ dốc chung của khu vực theo hướng từ Bắc - Đông Bắc đến Tây - Tây Nam.
Xét về địa hình, TpHCM có thể được chia làm ba vùng:
(i) Vùng đồi: Quận Thủ Đức, Huyện Hóc Môn, Bình Chánh (khu vực phía
Bắc), Quận Gò Vấp, Tân Bình (một phần), Quận 1 và 3. Vùng này có cao độ từ 8 đến 10 m, địa hình khá dốc và nhiều đồi, lồi lõm dạng lượn sóng, tương đối ít khu vực bị ngập, rất thích hợp cho việc thoát nước về các đường tụ thủy là hệ thống kênh rạch.
(ii) Vùng thấp: Giữa phía Nam và Đông - Nam Tp HCM, bao gồm Đông Hóc
Môn (phía Tây Bắc Thành phố), Nam Bình Chánh (phía Tây), Nam Thủ Đức (phía Đông), Nhà Bè, các Quận 4, 6 và 8 (phía Nam). Vùng này có cao độ từ 0,6 đến 1,2 m, địa hình tương đối bằng phẳng, cao độ thấp, chung quanh là kênh rạch dày đặc. Việc xây dựng ở khu vực này đòi hỏi phải tôn nền cao hơn mức triều cường từ các cửa sông.
(iii)Vùng trũng: Phần Tây - Tây Nam của TpHCM, bao gồm một vùng dọc theo các kênh tiêu nước Thầy Cai và An Hạ. Khu vực này nơi giáp nước, thường xuyên bị ngập vào mùa mưa do nước lũ từ tỉnh Đồng Tháp đổ về, vì vậy vùng này không phù hợp với việc phát triển đô thị
Kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè (NL – TN) nằm trong khu trung tâm của nội thành thành phố Hồ Chí Minh, chảy qua địa bàn 5 quận: Tân Bình, Phú Nhuận, quận 1, quận 3 và Bình Thạnh. Kênh NL – TN bắt đầu từ quận Tân Bình chảy đến quận Phú Nhuận (bờ Trường Sa), quận 3 (bờ Hoàng Sa và một phần bờ Trường Sa),
quận 1 (bờ Hoàng Sa), quận Bình Thạnh (bờ Trường Sa) và kết thúc ở sông Sài Gòn (vàm kênh NL – TN gần xưởng đóng tàu Ba Son). Lưu vực NL – TN có 02 vùng địa hình chính ở hai bên bờ kênh, cao trình của mỗi vùng từ 10m ở phía ngoài (quận Tân Bình, Gò Vấp và quận 1) xuống đến 1,5m ở trung tâm dọc theo hai bờ kênh. Với điều kiện địa hình này rất thích hợp cho việc thu gom nước mưa cho tự chảy về hướng kênh NL – TN
2.1.2 Khí tƣợng
Khu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè (NL – TN) nằm trong khu trung tâm nội thành của Thành phố Hồ Chí Minh (TpHCM), vì vậy khí hậu tại lưu vực kênh mang đặc điểm khí hậu TpHCM. TpHCM bị ảnh hưởng bởi khí hậu vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo nên có nhiệt độ cao, độ ẩm cao, có nhiều mây, có tính ổn định cao, thay đổi khí hậu giữa các năm nhỏ, không có thiên tai, hầu như không có bão lụt, chỉ bị ảnh hưởng nhẹ nhưng không đáng kể. Các mùa tương tự với khí hậu của miền Nam và có hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô. Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10. Mùa hè chịu ảnhhưởng của gió mùa Tây Nam và vào mùa đông chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây Bắc. Gió mùa vào mùa hè thường diễn ra từ tháng 5 đến tháng 12,90% lượng nước mưa bình
quân đều diễn ra vào mùa này với mức trung bình là 300mm/m2 tháng, mưa hầu như
ngày nào cũng có. Nhiệt độ và độ ẩm cao (nhiệt độ trung bình 320C, độ ẩm 79,7%).
Gió mùa vào mùa đông diễn ra từ tháng 1 đến tháng 3, nhiệt độ thấp (210C vào
tháng 1), độ ẩm thấp hơn và có mưa nhỏ.
a) Nhiệt độ:
Nhiệt độ không khí tại TpHCM ít thay đổi giữa các tháng trong năm, biên độ
dao động trong khoảng 5 - 70C, nhiệt độ trung bình năm là 270C. Sự chênh lệch
nhiệt độ giữa ban ngày và ban đêm lại tương đối lớn (khoảng 7 - 100
C vào mùa khô
Bảng 2. 1 Thống kê về nhiệt độ tại Tp.HCM
Mô tả Nhiệt độ 0C
Nhiệt độ trung bình năm 27
Nhiệt độ cao nhất đã từng được ghi nhận (vào năm 1912) 40
Nhiệt độ thấp nhất đã từng được ghi nhận (vào năm 1937) 13,8
Dao động nhiệt độ trong tháng nóng nhất (tháng 4) 24 - 35
Dao động nhiệt độ trong tháng lạnh nhất (tháng 11) 22- 31
Nhiệt độ trung bình trong tháng nóng nhất 28,8
Nhiệt độ trung bình trong tháng lạnh nhất 25,7
(Nguồn: số liệu do Viện Môi trường và Tài nguyên (CEFINEA) tổng hợp)
b) Số giờ nắng :
Tổng số giờ nắng trong năm là 2.003, trong đó tháng 3 là tháng có nhiều giờ nắng nhất (236,9 giờ). Tổng lượng bức xạ trung bình hằng ngày trong năm khoảng
110 – 160 Kcal/cm2) được trình bày trong bảng 2. 2
Bảng 2. 2 Số giờ nắng các tháng trong năm tại TpHCM
(Đơn vị: giờ) Tháng Năm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm 2005 164,8 215,3 252,9 225,6 200,4 185,6 153,1 178,1 142,2 138,8 124,6 90,5 2.071,9 2006 131 157,7 221,6 213,4 208,7 161,5 140,2 157,2 141,4 127,2 142,1 121,2 1.923,9 2007 113,3 193,6 229,5 213,5 182,5 128,0 147,7 135,8 130,8 147 127,5 141,8 1.891,1
Tháng
Năm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm
2008 156,3 135,6 216,7 188,3 165,7 172,8 218,7 161,0 142,6 152,4 145,4 134,1 1.989,6
2009 174,4 168,1 236,9 186,7 155,9 191,6 149,2 155,7 116,9 132,3 147,7 187,6 2.003,2
(nguồn: Niêm giám thống kê 2009 Thành phố Hồ Chí Minh – Tân Sơn Hòa)
c) Độ ẩm và độ bốc hơi
Độ ẩm không khí tại TpHCM trung bình 76,4%, chênh lệnh nhiều về độ ẩm giữa nơi khô nhất và nơi ẩm ướt nhất vào khoảng 10 – 15%. Độ ẩm cao vào các tháng mùa mưa lớn nhất đạt khoảng 83% (tháng 9) và thấp vào các tháng mùa khô
68% (tháng 2) được mô tả trong bảng 2. 3
Bảng 2. 3 Độ ẩm trung bình các tháng trong năm, %
Tháng Năm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm 2005 69 69 67 70 74 77 81 78 80 82 79 77 75 2006 73 68 71 73 75 81 81 82 81 81 75 73 76 2007 69 68 71 69 80 80 83 82 83 82 76 72 76 2008 71 69 71 73 81 78 79 83 83 81 79 73 77 2009 70 73 71 76 81 77 79 80 83 80 73 74 76,4
(nguồn: Niêm giám thống kê 2009 Thành phố Hồ Chí Minh – Tân Sơn Hòa) Lượng bốc hơi trung bình trong tháng tại TpHCM được ghi nhận được trong nhiều năm xảy ra trong các tháng mùa khô (từ tháng 2 – tháng 3 ) có khi đạt đến 70 –
180mm tại trạm Tân Sơn Hòa, thấp nhất có đạt từ 54 – 58mm vào tháng 9 và tháng 10
d) Lƣợng mƣa
Trong phạm vi không gian của thành phố, lượng mưa phân bố không đều, khuynh hướng tăng theo trục Tây Nam – Đông Bắc. Các quận nội thành và các huyện phía Bắc có lượng mưa cao hơn các khu vực còn lại.
Nhìn chung, lượng mưa bình quân năm của thành phố cao từ 1.742,8 – 2.340,2mm/năm. Mưa tập trung nhiều vào các tháng mùa mưa, chiếm 90% lượng mưa cả năm, trong đó mưa lớn nhất xảy ra từ tháng 8 đến tháng 10, riêng các tháng 1, 2 và 3 lượng mưa rất thấp hoặc hầu như không có mưa.
Số liệu quan trắc cho biết tổng lượng mưa năm 2009 là 1.979,9mm được trình
bày trong bảng 2. 4. Lượng mưa phân bố không đều nên mùa mưa thường gây ngập
úng cục bộ, trái lại mùa khô nhiều vùng khan hiếm nước.
Bảng 2. 4 Lượng mưa các tháng trong năm tại TpHCM
(Đơn vị: mm) Tháng Năm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm 2005 - - - 9,6 143,6 273,9 228 146,3 182,9 388,6 264,5 105,4 1.742,8 2006 - 72,7 8,6 212,1 299,2 139,4 168,6 349 247,7 256,1 16,1 28,9 1.798,4 2007 0,4 - 59,3 7,7 327,9 188,8 414,3 301 495,4 391,2 147,1 7,1 2.340,2 2008 9,5 1,5 58,9 127 246,9 147,2 331,2 297,8 202,6 165,6 167,1 57,8 1.813,1 2009 0,3 21,4 57,8 187 318,5 83,2 223 323,9 325,1 249 141,2 49,5 1.979,9
(nguồn: Niêm giám thống kê 2009 Thành phố Hồ Chí Minh – Tân Sơn Hòa)
e) Chế độ gió
Thành phố Hồ Chí Minh (TpHCM) chịu ảnh hưởng bởi 2 hướng gió chính là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc – Đông Bắc. Trong đó, gió Tây – Tây Nam từ Ấn Độ Dương thổi vào mùa mưa, với tốc độ trung bình 2,4m/s và gió Bắc – Đông Bắc từ Biển Đông thổi vào mùa khô, có tốc độ trung bình 2,4m/s.
Ngoài ra có gió Tín Phong theo hướng Nam Đông Nam vào khoảng tháng 3 tới tháng 5, có tốc độ trung bình 3,7m/s.
2.1.3 Thủy văn và chế độ triều 2.1.3.1 Thủy văn: 2.1.3.1 Thủy văn:
Hầu hết các sông rạch thành phố đều chịu ảnh hưởng dao động bán nhật triều của biển Đông. Mỗi ngày, nước lên xuống hai lần, theo đó thủy triều xâm nhập sâu vào các kênh rạch trong trong thành phố, thường gây ra tình trạng ngập úng cục bộ ở khu vực nội thành.
Chế độ thủy văn của sông Sài Gòn chịu ảnh hưởng rõ rệt của thủy triều đến tận Bến Than, cách hợp lưu sông Sài Gòn và sông Đồng Nai 60km. Lưu lượng thủy triều của sông Sài Gòn ở vàm kênh NL-TN (15km thượng nguồn của hợp lưu sông Sài Gòn và sông Đồng Nai), vào khoảng ± 3.000m3/s. Ở Phú Cường (45km thượng nguồn vàm kênh NL-TN), lưu lượngthủy triều khoảng ±1.500m3/s. Lưu lượng thủy triều của kênh NL-TN ở vàm kênh vào khoảng ±75m3/s.
Ở lưu vực thấp của hệ thống sông Đồng Nai, dòng chảy thường xuyên bị ảnh hưởng bởi thủy triều từ cửa sông và các dòng chảy từ thượng nguồn, được điều tiết bởi các công trình thủy lợi.
Các dòng chảy vào sông Sài Gòn
Dòng chảy sông Thị Tính ước tínhvào khoảng 5m3/s. Lưu lượng của lưu vực NL-TN ước tính khoảng 1,16m3/s.
Theo số liệu thống kê của Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, các khu công nghiệp và dân cư trong TP.HCM, Biên Hòa và Thủ Dầu. Một đang sử dụng
lượng nước khoảng 13,5m3/s từ sông Sài Gòn và sông Đồng Nai, đặc biệt là các nhà
máy nước Bến Than, Bình An, Thiên Tân, và Nhà máy Quốc lộ 1 đang sử dụng
21,0m3/s. Lượng nước lấy từ sông Sài Gòn và sông Đồng Nai dùng cho thủy nông
ước tính khoảng 20m3/s. Các loại nguồn nước từ mưa, từ nước thải, từ thủytriều
hình thành nguồn nước kênh NL-TN. Nguồn nước kênh gắn liền với các điều kiện cụ thể của lưu vực, phụ thuộc chặt chẽ vào thời điểm xuất hiện của từng quá trình. Mỗi loại sẽ có những tính chất, những đặc trưng riêng về độ lớn và cường suất biến đổi hàm lượng vật chất gây mức độ độc và nó sẽ quyết định nên tính chất cơ bản về nguồn nước của kênh NL-TN.
Vào mùa mưa, nhờ lượng nước mưa lớn, kênh bớt ô nhiễm hơn do nước thải được pha loãng và đưa ngay ra sông Sài Gòn. Kênh bị thu hẹp và bồi lấp nên khi mưa lớn, lượng nước mưa không thoát ngay ra sông mà kéo dài trong nhiều giờ, nhờ đó lưu lượng dòng kênh vẫn lớn hơn mùa khô giảm bớt ô nhiễm. Tuy nhiên, bùn lắng đọng trên kênh vẫn phân hủy tạo mùi hôi. Kết quả đo đạc lưu lượng trên kênh cho thấy:
- Lưu lượng mùa khô: tỉ lệ với biên độ triều (thay đổi theo ngày, tháng và vị
trí mặt cắt đo đạc). Càng xa cửa rạch mực nước đỉnh triềuvà biên độ mực nước càng giảm. Do đó, nước từ cầu Kiệu đến vàm kênh tiêu thoát nước dễ dàng hơn đoạn bên trên thượng nguồn.
- Lưu lượng mùa mưa: khu vực phía Bắc của lưu vực, mạng lưới thoát nước
còn thưa thớt, phần lớn nước thấm giúp điều hòa một phần lưu lượng. Lượng nước mưa rất lớn so với nước thải (gấp hơn 20 lần) tạo dòng chảy mạnh trong kênh. Tuy nhiên, dòng chảy này không đủ sức cuốn theo toàn bộ lượng cặn lắng đọng trên kênh, vẫn có sự phân hủy chất hữu cơ ngay trên kênh gây ô nhiễm với mức độ nhẹ hơn mùa khô.
Theo kết quả quan trắc tại trạm Phú An năm 2009 cho thấy: Mức nước triều
mực nước cao nhất là tháng 1 (1,54m) và tháng 11 (1,56m); theo trình bày bảng 2.6
tháng có mực nước thấp nhất là tháng 6 (- 2,27m) và tháng 7 (-2,21m). Về mùa khô, lưu lượng của nguồn các sông nhỏ, độ mặn 0,4‰ có thể xâm nhập trên sông Sài Gòn đến Lái Thiêu; có năm đến tận Thủ Dầu Một và trên sông Đồng Nai đến Long Đại. Mùa mưa lưu lượng của nguồn lớn, nên mặn bị đẩy lùi ra xa hơn và độ mặn bị pha loãng đi nhiều.
Bảng 2. 5 Mực nước sông thấp nhất các tháng trong năm của sông Sài Gòn
Đơn vị: m Tháng Năm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2005 -1,94 -2,12 -1,8 -2,1 -2,28 -2,5 -2,56 -2,39 -2,18 -1,72 -1,86 -1,83 2006 -1,86 -1,7 -1,92 -1,82 -2,11 -2,38 -2,48 -2,4 -2,23 -1,83 -1,97 -1,8 2007 -1,83 -2,06 -1,87 -1,9 -2,1 -2,37 -2,46 -2,33 -1,97 -1,74 -1,74 -1,88 2008 -1,83 -1,7 -1,8 -1,92 -2,08 -2,27 -2,33 -2,06 -2,2 -1,64 -1,72 -1,72 2009 -1,65 -1,8 -1,78 -1,8 -2,06 -2,27 -2,21 - 2,13 -1,8 -1,8 -1,63 -1,8
(Nguồn: Niên giám thống kê 2009 thành phố Hồ Chí Minh)
Bảng 2. 6 Mực nước cao nhất các tháng trong năm của sông Sài Gòn
Đơn vị:m Tháng Năm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2005 1,42 1,32 1,13 1,13 0,99 1,03 1,04 1,17 1,33 1,39 1,41 1,35 2006 1,39 1,35 1,41 1,19 1,13 1,02 0,99 1,16 1,32 1,42 1,47 1,44 2007 1,29 1,21 1,37 1,21 1,3 1,09 1,03 1,35 1,45 1,49 1,48 1,39
Tháng
Năm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1,41 1,43 1,37 1,28 1,25 1,23 1,16 1,27 1,32 1,48 1,57 1,55 2009 1,54 1,43 1,39 1,37 1,26 1,17 1,28 , 1,37 1,37 1,42 1,56 1,46
(Nguồn: Niên giám thống kê 2009 thành phố Hồ Chí Minh – trạm Phú An)
Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng của thủy triều phụ thuộc vào địa hình lòng sông, kênh, rạch (độ sâu, chiều rộng, quá trình truyền triều) đối với cửa sông. Ở đây cần lưu ý là tốc độ chảy ra phần lớn đều lớn hơn tốc độ chảy vào, chỉ có một vài nơi tốc độ chảy ra bằng tốc độ chảy vào đặc biệt là thời gian nước chảy ra bằng thời gian nước chảy vào. Cho nên ở một số kênh rạch thì khối lượng nước bẩn chưa chảy ra khỏi cửa kênh thì đã bị nước đẩy trở vào làm cho tình hình ô nhiễm càng trầm trọng thêm (vì tính chất bán nhật triều- hai lần nước lớn và hai lần nước ròng).Thời gian quá ngắn chỉ 6 giờ nên lượng nước không kịp chảy ra ngoài sông chính.
2.1.3.2 Chế độ thủy triều:
Thủy triều ở Tp HCM theo chế độ bán nhật triều, có 2 đỉnh triều (một cao một thấp) và 2 chân triều (một cao một thấp). Khác biệt giữa mực nước triều cường và mực nước triều ròng thay đổi trong khoảng 2,7 - 3,3 m ở gần Tp HCM và 2,5 - 4,0 m tại các cửa sông. Do cao trình thấp (dưới 2,5 m), hầu hết các sông và kênh ở Tp HCM đều bị ảnh hưởng của thủy triều. Một chu kỳ thủy triều đầy đủ kéo dài trung bình 12 - 15 ngày, gồm 5 - 7 ngày triều cường và 3 - 5 ngày triều ròng. Thời gian triều lên thường vào khoảng 15 - 20 giờ, trong khi đó thời gian triều xuống chỉ vào khoảng 4 - 8 giờ.
Có ba chu kỳ thủy triều mỗi năm
Chu kỳ triều cao tháng 9 đến tháng 12
Chu kỳ triều thấp tháng 4 đến tháng 8
Trên sông Sài Gòn, ảnh hưởng của thủy triều kéo dài lên đến đập Dầu Tiếng. tốc độ của triều lên rất nhanh, bình trung 20 – 25km/giờ. Tại cầu Thị Nghè 1 gần vàm sông Sài Gòn, đỉnh triều cao nhất 1,3m thường xảy ra trong tháng 12 đến tháng 1, mực thấp nhất khoảng – 15m xảy ra vào tháng 7 và 8
Mức độ ảnh hưởng của thủy triều phụ thuộc vào địa hình lòng sông, kênh, rạch (độ sâu, chiều rộng, quá trình truyền triều) đối với cửa sông. Ở đây cần lưu ý là tốc độ chảy ra phần lớn đều lớn hơn tốc độ chảy vào, chỉ có một vài nơi tốc độ chảy ra bằng tốc độ chảy vào đặc biệt là thời giannước chảy ra bằng thời gian nước chảy vao. Cho nênở một số kênh rạch thì khối lượng nước bẩn chưa chảy ra khỏi cửa kênh thì đã bị nước đẩy trở vào làm cho tình hình ô nhiễm càng trầm trọng thêm (vì tính chất bán nhật triều- hai lần nước lớn và hai lần nước ròng). Thời gian quá ngắn chỉ 6 giờ nên lượng nước không kịp chảy ra ngoài sông chính và trên kênh rạch còn tồn tại vùng giáp nước. Chính vì vậy nơi đây thường bị ô nhiễm rất nặng. Ảnh hưởng của thủy triều lên khá xatrên 2 sông: sông Đồng Nai lên đến Trị An cách biển 150km; sông Sài Gòn lên đến Dầu Tiếng cách biển 180km. Cùng với thủy triều