Lũ là hiện tượng nước sông dâng cao trong khoảng thời gian nhất định, sao đó giảm dần.Lũ có thể do mưa trên lưu vực gây ra, song cũng có thể do vỡ đê, vỡ đập hoặc các dạng tắc ứ tạm thời dòng chảy trong các dòng dẫn… làm cho mực nước sông dâng cao.
Dòng chảy lũ là quá trình không ngừng tăng lên hoặc giảm đi của lưu lượng. Trong quá trình thay đổi đó lưu lượng đạt một vài trị số cực đại. Nếu có một giá trị cực đại gọi là quá trình lũ đơn. Nếu có hai giá trị cực đại trở lên gọi là quá trình lũ kép. Lưu lượng đỉnh lũ Qmax (m3/s): là giá trị lớn nhất của lưu lượng trong một trận lũ.
* Đặc điểm lũ của khu vực Đồng Tháp Mười:
Vùng Đồng Tháp Mười là phần dưới của vùng ngập lũ kéo dài dọc bờ trái sông Tiền từ Kongpongcham trở xuống QL1A - phía Nam và sông Vàm Cỏ Đông - phía Đông. Diện tích toàn vùng trũng là 991.000 ha, trong đó phần thượng lưu nằm trên đất Cam Pu Chia là 288.000 ha, phần Đồng Tháp Mười chiếm 703.000 ha.
Vùng trũng đuợc ngăn cách với sông chính bởi các giồng ven sông (giải đất cao ven sông tự nhiên) kéo dài từ Kongpongcham - nơi địa hình cao từ 10 - 15 m và thấp dần về phía hạ lưu, đến Tứ Thường cao trình giồng khoảng 4,5 - 5,0 m, đến Cao Lãnh còn lại khoảng 2,5 - 3,0 m. Mặt giồng phía thượng lưu rộng hàng ngàn mét và thu hẹp dần về phía hạ lưu có nơi chỉ còn vài trăm mét. Sau giồng là những vùng trũng.
Đồng Tháp Mười từ biên giới trở về xuôi có dạng hình lòng máng với các thành cao 3 phía: Vùng phù sa cổ Hồng Ngự - Tân Hồng (phía Bắc); các giải đất cao ven sông (phía Tây) và vùng đất xám Vĩnh Hưng - Mộc Hoá (phía Đông). Địa hình thấp dần theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, nơi thấp nhất là vùng Bắc Đông - BoBo.
Trước đây khu vực giữa Đồng Tháp Mười là vùng ngập nước quanh năm, trong mùa lũ nhiều nơi ngập sâu tới 3 - 4,5 m, khả năng thoát lũ chậm, không bị ảnh hưởng nhiều nước mặn. Lũ chủ yếu từ thượng nguồn sông Mê Kông đổ về và chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều kết hợp với khả năng điều tiết của Biển Hồ. Lũ diễn biến chậm, kéo dài suốt khoảng thời gian từ 4 đến 5 tháng trong năm làm ngập hầu hết toàn bộ vùng Đồng bằng sông Cửu Long (hình 4.5).
4.2.2.1. Diễn biến mực nước lũ
Lũ có thể được phản ảnh qua tốc độ tăng lên nhanh chóng của mực nước và cũng có thể được phản ảnh qua tốc độ tăng lên của lưu lượng dòng chảy. Tuy nhiên, vì mực nước là đại lượng thay đổi nhiều phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều dài sông suối, lượng mưa, địa hình... Do đó, để phản ánh đặc điểm lũ người ta sử dụng các chỉ tiêu phản ánh tốc độ tăng và giảm của lưu lượng dòng chảy, bao gồm một số chỉ tiêu sau: Hệ số biến động dòng chảy, lưu lượng đỉnh lũ - lưu lượng dòng chảy cực đại của một trận lũ, đơn vị tính là m3/giây, hệ số tăng lũ - tốc độ tăng lên của lưu lượng dòng chảy từ khi mưa đến thời điểm đạt đỉnh lũ, đơn vị tính là m3/giờ, đỉnh lũ...
Lũ trong khu vực nghiên cứu có nhiều đặc điểm khác biệt với những trận lũ bình thường hay xảy ra trên sông hay lũ quét ở vùng núi. Lũ và ngập lụt ở đây xảy ra hàng năm với mức độ lớn nhỏ khác nhau. Nguyên nhân gây ra lũ và ngập lụt trong khu vực là do lượng nước lũ từ thượng nguồn sông Mê Kông đổ về vượt quá khả năng tải lũ ra biển do địa hình trũng và bằng phẳng. Tại các tỉnh đầu nguồn như Đồng Tháp nước lũ từ thượng nguồn sẽ theo hệ thống kênh rạch dày đặc chảy vào nội đồng. Khi mực nước ở trạm đầu nguồn là 2,5 m mực nước trong sông vượt quá độ cao của bờ sông, bờ kênh thì nước lũ sẽ chảy tràn bờ gây ngập lụt trong đồng. Khi mực nước ở trạm đầu nguồn là 3,0 m là gây ngập trên diện rộng.
Để phân cấp và đánh giá mùa lũ lớn hay nhỏ người ta dựa vào mực nước đỉnh lũ (mực nước cao nhất trong một trận lũ) và mực nước đỉnh lũ năm (mực nước đỉnh lũ lớn nhất trong năm). Năm có lũ lớn là năm có đỉnh lũ cao nhất bằng hoặc lớn hơn 4,5 m. Năm lũ trung bình là năm có đỉnh lũ từ 4,0 – 4,5 m. Năm có lũ nhỏ là năm mực nước đỉnh lũ nhỏ hơn 4,0 m.
Mực nước vùng đầu nguồn sông Cửu Long được phân loại dựa trên mực nước đo được ở 2 trạm đầu nguồn theo cấp sau:
Cấp báo động Mực nước Tân Châu Mực nước Châu Đốc
Cấp I 3,0 m 2,0 m
Cấp II 3,6 m 3,0 m
Cấp III 4,2 m 3,5 m
Đỉnh lũ các năm rơi vào các ngày khác nhau và các tháng khác nhau trong mùa lũ. Mực nước đỉnh lũ các năm cũng có sự thay đổi và không tuân theo một quy luật nào vì mục nước lũ ở đây còn chịu sự chi phối của thủy triều. Từ số liệu quan trắc mực nước lũ trong 10 năm của trạm thủy lợi Tân Hưng ta có giá trị đỉnh lũ các năm trong bảng 4.7. Qua đó ta biết được đỉnh lũ trong từng năm vào ngày nào, tháng nào và giá trị mực nước tại thời điểm đó là bao nhiêu mét. Từ đó tìm hiểu quy luật, diễn biến đỉnh lũ trong các năm quan trắc. Vì thời gian quan trắc chỉ có 10 năm như vậy còn quá ngắn để tìm ra được quy luật biến đổi của đỉnh lũ mà chỉ có thể xác định được diễn biến của chúng trong khoảng thời gian quan trắc.
Bảng 4.6: Giá trị đỉnh lũ trong 10 năm quan trắc
Ngày Tháng Năm Mực nước đỉnh lũ
(m) 23 9 2000 4,32 26 9 2001 3,85 4 10 2002 3,75 5 10 2003 2,80 5 10 2004 3,72 16 10 2005 3,52 25 10 2006 3,27 29 10 2007 3,00 26 10 2008 2,70 19 10 2009 2,92 29 10 2010 2,30
Hình 4.11: Biểu đồ diễn biến đỉnh lũ
Ta thấy giá trị đỉnh lũ từ năm 2000 đến năm 2010 giao động từ 2,30 m đến 4,32 m. Đỉnh lũ đạt cực đại năm 2000 với giá trị đỉnh lũ là 4,32 m.Từ năm 2001 đến năm 2003 đỉnh lũ giảm xuống còn 2,8 m năm 2003. Năm 2004 đỉnh lũ tăng lên 3,72 m. Từ năm 2005 đến năm 2008 giá trị đỉnh lũ giảm đều liên tục đạt 2,70 m năm 2008. Năm 2009 đỉnh lũ tăng nhẹ lên mức 2,92 m. Đến năm 2010 giá trị đỉnh lũ giảm mạnh xuống còn 2,30 m. Đỉnh lũ hằng năm biến đổi rất phức tạp nhưng hướng biến đổi chung của đỉnh lũ là giảm dần qua các năm.
Tổng hợp số liệu diễn biến mực nước lũ của trạm thủy lợi Tân Hưng ta có bảng số liệu về mực nước lũ trung bình các năm và các tháng trong năm theo bảng 4.7 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 Đỉnh lũ(m) Năm Diễn biến đỉnh lũ Đỉnh lũ
Bảng 4.7: Mực nước lũ trung bình 10 năm và các tháng trong năm (cm) Tháng Tháng Năm 7 8 9 10 11 12 TB 2000 177,13 272,06 375,77 349,81 253,17 285,59 2001 148,00 203,16 362,33 328,03 237,37 255,78 2002 156,10 219,29 331,93 326,74 216,90 250,19 2003 115,19 152,55 198,43 264,77 205,90 187,37 2004 111,48 179,23 288,50 344,87 192,73 223,36 2005 111,13 202,13 326,90 339,87 240,97 244,20 2006 124,74 194,52 276,20 305,06 250,57 230,22 2007 103,58 154,42 203,70 263,19 249,30 194,84 2008 111,45 186,47 241,47 264,39 236,47 208,13 2009 127,55 183,03 222,97 262,26 217,53 142,03 192,56 2010 77,63 132,48 176,83 215,16 208,00 162,02 TB 124,00 189,07 273,18 296,74 228,08
Qua đây ta thấy lũ trong khu vực xuất hiện từ tháng 7 hàng năm kéo dài đến tháng 11. Đặc biệt năm 2009 kéo dài cả trong tháng 12. Tháng 7 là tháng bắt đầu mùa lũ còn gọi là lũ đầu mùa hay lũ sớm. Lũ thời gian này có đặc điểm là lũ lên rất nhanh và thời gian truyền lũ từ các trạm tuyến trên về rất ngắn. Nước trong sông lên nhanh nhưng ngập lụt trong vùng còn ở diện hẹp do nước lũ tràn từ từ theo ô đồng. Thời gian lũ kéo dài 9 – 10 ngày, sau đó xuống chậm. Mực nước lũ đầu mùa tương đối thấp cao nhất chỉ đạt 177,23 cm và thấp nhất là 77 cm. Từ trung tuần tháng 8 hàng năm bắt đầu thời kỳ lũ chính vụ, lũ lên chậm hơn (4 – 5 cm/ngày) nhưng lên liên tục trong tháng rưỡi đến hai tháng, ngập lụt lan nhanh trong Đồng Tháp Mười. Lượng nước lũ dồn
về khu vực từ hai phía: Từ sông Tiền, sông Hậu theo hệ thống kênh chảy về (chiếm khoảng 15 %) và nước lũ tràn đồng từ biên giới Campuchia đổ về (chiếm 85 %). Do vậy mực nước trong đồng lên tương đương mực nước trong sông. Hiện nay tỷ lệ giữa hai hướng truyền lũ này đã có nhiều biến đổi khi có hệ thống kiểm soát lũ ở Tứ giác Long Xuyên và mở rộng hệ thống kênh từ biên giới vào Đồng Tháp Mười. Mực nước lũ tăng dần qua các tháng đỉnh lũ năm thường rơi vào cuối tháng 9 và đầu tháng 10.
Từ số liệu mực nước lũ trung bình qua các năm ta có biểu đồ biến động mực nước lũ theo hình 4.12
Hình 4.12: Biểu đồ biến động mực nước lũ trung bình năm
Qua biểu ta thấy mực nước lũ trung bình năm quan trắc trong 10 năm có sự biến động rõ rệt. Mực nước lũ trung bình năm cao nhất là năm 2000 đạt 285,59 cm sau đó giảm dần qua các năm 2001, 2002 và năm 2003 xuống còn 187,37 cm. Năm 2004 đến năm 2005 mực nước lũ tăng lên đạt 244,20 cm năm 2005. Qua năm 2006 mực nước lũ lại giảm còn 230,22 cm. Từ năm 2007 đến năm 2010 mực nước lũ có sự biến động nhỏ, mực nước lũ thấp nhất là
0 50 100 150 200 250 300 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 M ực n ước lũ (m ) Năm
Diễn biến mực nướclũ
năm 2010 chỉ còn 162,02 cm. Như vậy, mực nước lũ trung bình các năm thay đổi khá phức tạp không có quy luật chung nào cho sự biến đổi đó.
4.2.2.2. Vận tốc dòng chảy lũ
Vì lũ trong khu vực nghiên cứu có đặc điểm khác so với lũ trên sông và lũ quét do đó dòng chảy lũ và vận tốc dòng chảy lũ cũng có nhiều điểm khác biệt. Vì lũ tràn vào từ các kênh, rạch nên mực nước lũ tăng lên chậm như vậy dòng chảy lũ và vận tốc của nó sẽ nhỏ hơn vận tốc dòng chảy lũ thông thường. Mặt khác lũtrong các năm quan trắc chỉ là lũ nhỏ nên vận tốc dòng chảy quan trắc được sẽ khá nhỏ.
Để khảo sát vận tốc dòng chảy lũ chúng tôi tiến hành bằng phương pháp quan sát tốc độ di động của các phao nổi tại 55 điểm quan trắc. Phao di động được bố trí trên nhiều vị trí tại các hệ sinh thái đặc trưng trong khu vực trong đó tại rừng Tràm các phao được bố trí ở những khoảng cách khác nhau sâu vào trong đai rừng.
Số liệu quan trắc vận tốc dòng chảy lũ tại tất cả các điểm đo được thể hiện trong số liệu gốc. Tổng hợp số liệu quan trắc vận tốc dòng chảy lũ tại một số điểm quan trắc được thể hiện trong bảng 4.8
Bảng 4.8: Bảng tổng hợp giá trị VL tại một số điểm điều tra
Hiện trạng Vận tốc dòng
chảy lũ (m/s)
Khoảng cách vào sâu trong đai rừng(m) Trồng lúa 0,9 Đồng cỏ ống 0,8 Đồng cỏ năng Kim 0,8 Trồng 1 vụ lúa, 1 vụ dưa 0,8 Đồng lúa ma 0,8 Rừng Tràm 0,8 10 Rừng Tràm 0,8 15
Hiện trạng Vận tốc dòng chảy lũ (m/s)
Khoảng cách vào sâu trong đai rừng(m) Rừng Tràm 0,7 40 Rừng Tràm 0,7 35 Rừng Tràm 0,6 40 Rừng Tràm 0,5 35 Rừng Tràm 0,6 50 Rừng Tràm 0,5 70 Rừng Tràm 0,4 75 Rừng Tràm 0,4 80 Rừng Tràm 0,2 90 Rừng Tràm 0,3 100 Rừng Tràm 0,1 85 Rừng Tràm 0,2 115 Rừng Tràm 0,1 125
Qua đây ta thấy vận tốc dòng chảy lũ cực đại quan trắc được là 0,9 m/s. Vận tốc nhỏ nhất là 0.1 m/s. Vận tốc dòng chảy lớn đo được ở phía trước đai rừng, những nơi không có rừng như ruộng lúa, đồng cỏ, đồng lúa ma… Khi bắt đầu xuất hiện đai rừng vận tốc lũ giảm dần. Càng đi sâu vào đai rừng thì vận tốc dòng chảy lũ càng nhỏ. Như vậy vận tốc dòng chảy lũ đã có sự thay đổi khi đi qua đai rừng Tràm. Sự thay đổi này có thể giải thích như sau khi dòng nước lũ chảy qua các đồng cỏ, đồng lúa… những hệ sinh thái này rất mềm, yếu nên khả năng ngăn cản dòng nước là rất nhỏ. Rừng Tràm là những cây thân gỗ cứng cáp lại mọc với mật độ dày nên khi dòng nước đi qua rừng bị chia cắt thành những dòng nhỏ hơn hoặc bị chuyển hướng. Những năm quan trắc là năm lũ nhỏ như vậy vận tốc dòng chảy cũng có thể có sự thay đổi
nếu đó là lũ trung bình hoặc lũ lớn. Để đảm bảo tính chính xác cao hơn nữa cần quan trắc thêm trong những năm lũ lớn hơn.
4.2.2.3. Đặc điểm tính chất nước tại khu vực nghiên cứu
Ở đồng bằng sông Cửu Long nước có độ axit khá cao, tức có pH thấp hơn 7, người dân gọi là nước phèn vì có vị chua. Axit trong nước phèn là sunphuric axit, được tạo thành khi đất phèn (pyrite (FeS2)) tiếp xúc với không
khí.
Khi phèn tiềm tàng trở thành phèn hoạt động thì tùy theo loại độc chất mà chúng có thể tan hoặc không tan, có thể tạo nên váng màu vàng hay ánh bạc nên biểu hiện trên đồng ruộng cũng khác nhau. Nếu độc chất phèn là sắt thì sẽ thấy màu đỏ nâu của rỉ sắt (còn gọi là phèn nóng), và độc chất phèn nhôm sẽ có màu trắng (còn gọi là phèn lạnh). Để tìm hiểu đặc điểm tính chất nước tại đây ta tiến hành điều tra, phân tích hàm lượng các chất trong nướctheo bảng 4.9
Bảng 4.9: Kết quả phân tích nước tại khu vực nghiên cứu
STT Kí hiệu pH Cặn lơ lửng g/l COD mg/l Fe mg/l Al mg/l 1 TC - 03 5,89 0,12 4,49 1,294 0,002 2 TC - 05 5,88 0,08 25,32 0,950 0,003 3 TC - 07 5,86 0,12 16,27 1,082 0,005 4 TC - 09 5,81 0,16 26,49 1,246 0,002 5 TC - 11 5,79 0,11 10,65 0,665 0,003 6 TC - 13 5,87 0,12 27,70 0,770 0,001 7 TC - 15 5,31 0,17 27,11 0,304 0,008 8 TC - 17 4,99 0,16 17,95 0,256 0,016 9 TC - 19 6,02 0,12 10,59 0,823 0,001
STT Kí hiệu pH Cặn lơ lửng g/l COD mg/l Fe mg/l Al mg/l 10 TC - 21 6,13 0,08 27,84 0,442 0,003 11 TC - 23 6,17 0,13 22,86 1,033 0,001 12 TC - 25 6,19 0,08 27,48 1,643 0,003 13 TC - 27 6,22 0,20 35,34 0,010 0,002 14 TC - 29 6,24 0,15 27,14 0,023 0,005 15 TC - 31 6,25 0,12 19,57 0,010 0,001 16 TC - 33 6,30 0,12 18,58 0,002 0,001 17 TC - 35 6,34 0,16 49,71 0,365 0,001 18 TC - 37 6,39 0,13 34,70 0,407 0,001 19 TC - 39 6,30 0,12 41,45 0,159 0,001 20 TC - 41 6,28 0,17 11,80 0,127 0,001 21 TC - 43 6,29 0,08 32,27 0,600 0,002 22 TC - 45 6,33 0,12 12,54 1,013 0,001 23 TC - 49 6,37 0,20 19,34 0,027 0,001 24 TC - 51 6,46 0,04 16,10 1,033 0,001
+ Chỉ số pH trung bình vẫn trong giới hạn cho phép là 6,07 (Quy chuẩn quốc gia QCVN 08: 2008/BTNMT, giá trị pH từ 5,5 - 9).
+ Chỉ số Fe trung bình vẫn nằm trong tiêu chuẩn cho phép là 0,6 mg/l (QCVN 08: 2008/BTNMT - Cột B1, giới hạn Fe 1,5 mg/l).Hàm lượng Al trung bình trong nước ở mức thấp là 0,003 mg/l.
+COD (Chemical Oxygen Demand) là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ, giá trị COD trung bình nước mặt là 23,47 mg/l, thấp hơn giới hạn cho phép của quy chuẩn