Diễn biến độ mặn theo thời gian

Chương 2 THIẾT LẬP MƠ HÌNH CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1. ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG XÂM NHẬP MẶN TRÊN HỆ THỐNG SƠNG

3.1.2. Diễn biến độ mặn theo thời gian

Dựa trên cơ sở dữ liệu thực đo và mô phỏng từ tháng I đến tháng VII các năm thấy rằng tháng III, IV, V là các tháng có độ mặn cao nhất. Điều này rõ ràng bởi hệ thống sông Vàm Cỏ và các kênh rạch ở Long An chịu ảnh hưởng dịng chảy thượng lưu là thượng lưu sơng Mê Kơng chảy về Việt Nam qua Tân Châu (sơng Tiền) là chính. Hơn nữa thời gian này lượng mưa khơng có hoặc rất ít, lượng nước thượng lưu hạ thấp làm cho dịng chảy do triều biển Đơng càng tiến sâu vào nội đồng hơn. Những na m điẹ̉n hình đươ̂c lư̂a chôn đẹ̉ pha n tích vai trò của các nha n tó ảnh hưởng đẹ́n xa m nha ̂p ma ̂n ở Long An đươ̂c lư̂a chôn theo các tiẹ u chí sau:

- Ma ̂n xa m nha ̂p sa u và lớn trẹ n toàn hẹ ̂ thóng so ng, kẹ nh, râch với diẹ ̂n tích bî ảnh hưởng ma ̂n lớn;

- Xuát hiẹ ̂n mo ̂t só co ng trình thủy lơ̂i dãn nước hoa ̂c các cóng nga n ma ̂n ở mo ̂t só đîa điẹ̉m;

- Có tương đói đủ só liẹ ̂u đo ma ̂n.

Trong luận văn này học viên lư̂a chôn để pha n tích hiẹ ̂n trâng xâm nhập ma ̂n với các điểm đo mặn chính của tỉnh Long An là Cầu Nổi, Bến Lức, Xuân Khánh, Tân An và Tuyên Nhơn trong các năm 1993, 1998, 2004, 2005, năm 2010 và năm 2016.

Na m 1993, ma ̂n xa m nha ̂p vào nội đòng sa u nhát trong suót thời kỳ 1991- 2012. Chiẹ̀u dài xa m nha ̂p lớn nhát của đo ̂ ma ̂n 4‰ là 77 km ở so ng

Vàm Cỏ Đo ng và 65,5 km ở so ng Vàm Cỏ Ta y.

Na m 1998 là na m chîu ảnh hưởng mânh bởi hiẹ ̂n tươ̂ng El Nino , lươ̂ng mưa trong các tháng mùa cân ở hàu hẹ́t các nơi thiẹ́u hût từ 20 - 50% so với trung bình nhiẹ̀u na m. Mư̂c nước no ̂i đòng ở các vî trí khác nhau tháp hơn trung bình nhiẹ̀u na m khoảng 20 - 40 cm. Dòng chảy na m và dòng chảy mùa cân của so ng Mekong giảm tháp rõ rẹ ̂t. Lưu lươ̂ng trung bình na m tâi Ta n

Cha u là 7.175 m3/s, tháp nhát trong thời kỳ 1993 - 2012; tâi Cha u Đóc là 1.809 m3/s, đẹ̀u chỉ bàng 70% lưu lươ̂ng trung bình nhiẹ̀u na m. Lưu lươ̂ng trung bình tháng IV tâi Ta n Cha u là 1.460 m3/s, bàng 67% TBNN; tâi Cha u Đóc là 359 m3/s, bà ng 85,9% TBNN. Ma ̂n xa m nha ̂p vào nội đòng sa u tương đương na m 1993, chiẹ̀u dài xa m nha ̂p lớn nhát của đo ̂ ma ̂n 4‰ là 76 km ở so ng Vàm Cỏ Đo ng và 61 km ở so ng Vàm Cỏ Ta y.

Na m 2004, đo ̂ ma ̂n lớn xuát hiẹ ̂n vào đàu tháng III và đàu tháng IV. Ma ̂n xa m nha ̂p và o nội đòng tương tư̂ na m 1993. Chiẹ̀u dài xa m nha ̂p lớn nhát của đo ̂ ma ̂n 4‰ là 76 km ở so ng Vàm Cỏ Đo ng và 62 km ở so ng Vàm Cỏ Ta y.

Na m 2005 chîu ảnh hưởng mânh bởi hiẹ ̂n tươ̂ng El Nino trong các tháng đàu na m, do đó lươ̂ng mưa giảm từ 20 - 30% so với TBNN và là na m kẹ́ tiẹ́p theo na m 2004 có lươ̂ng mưa tương đói tháp, vì va ̂y, lươ̂ng dòng chảy mùa cân 2005 khá tháp: Lưu lươ̂ng trung bình mùa cân tâi Ta n Cha u là 3100 m3/s, bà ng 73,2% TBNN; tâi Cha u Đóc là 469 m3/s, đẹ̀u chỉ bàng 56,7% TBNN. Lưu lươ̂ng trung bình tháng IV tâi Ta n Cha u và Cha u Đóc bàng 75% TBNN. Đo ̂ ma ̂n lớn nhát xuát hiẹ ̂n vào đàu tháng II và kẹ́o dài đẹ́n tháng V trẹ n các so ng với chiẹ̀u dài xa m nha ̂p lớn nhát của đo ̂ ma ̂n 4‰ là 79 km ở so ng Vàm Cỏ Đo ng và 82 km ở so ng Vàm Cỏ Ta y.

Hình 3. 3. Biểu đồ độ mặn tại Cầu Nổi năm 2005

Hình 3. 5. Biểu đồ độ mặn tại Tân An năm 2005

Hình 3. 7. Biểu đồ độ mặn tại Cầu Nổi năm 2010

Hình 3. 9. Biểu đồ độ mặn tại Tân An năm 2010

Hình 3. 10. Phân bố độ mặn lớn nhất của tỉnh Long An năm 2010

Na m 2010 cũng chîu ảnh hưởng mânh bởi hiẹ ̂n tươ̂ng El Nino trong các tháng đàu na m, lươ̂ng mưa trong mùa cân giảm từ 30 - 50% so với TBNN. Lươ̂ng dòng chảy trong so ng tháp hơn nhiẹ̀u so với TBNN. Lưu lươ̂ng trung bình na m tâi Ta n Cha u là 8.228 m3/s, bàng 79,8% TBNN; tâi Cha u Đóc là 1.390 m3/s, đẹ̀u chỉ bàng 74,9% TBNN. Lưu lươ̂ng trung bình tháng mùa cân tâi Ta n Cha u là 3.358 m3/s, bàng 79,3% TBNN; tâi Cha u Đóc là 601 m3/s, đẹ̀u chỉ bàng 72,7% TBNN. Mư̂c nước no ̂i đòng tháp hơn TBNN, mư̂c nước thủy triẹ̀u trong tháng II tâi Vũng Tàu ở mức trung bình. Độ ma ̂n kẹ́o dài từ giữa tháng II đẹ́n cuói tháng IV, đo ̂ ma ̂n lớn nhát phỏ biẹ́n xuát hiẹ ̂n vào cuói tháng III hoa ̂c giữa tháng IV. Chiẹ̀u dài xa m nha ̂p lớn nhát của đo ̂ ma ̂n 4‰ là 79 km ở so ng Và m Cỏ Đo ng và 55 km ở so ng Vàm Cỏ Ta y.

Hình 3. 11. Biểu đồ độ mặn tại Cầu Nổi năm 2016

Hình 3. 13. Biểu đồ độ mặn tại Tân An năm 2016

Năm 2016 là năm hạn mặn trên địa bàn các huyện Thủ Thừa, Bến Lức với các mức độ khác nhau.

Nồng độ mặn từ 1 đến 2,0 g/l diện tích bị ngập mặn chiếm 98 km2. Độ mặn xâm nhập vào sâu nội đồng địa phận các xã: Nhựt Chánh huyện Bến Lức; Các xã Bình Hịa Nam, Bình Thành, Bình Hịa Bắc, Mỹ Thạnh Đơng huyện Đức Huệ; Các xã Nhị Thành, Bình Thạnh, Mỹ Phú, Mỹ An, Mỹ Thạnh, Mỹ Lạc, Long Thuận, Long Thạnh, Tân Thành huyện Thủ Thừa; xã Tân Đông, Tân Tây huyện Thạnh Hóa. Độ mặn này xâm nhập cách cửa sông Sịai Rạp theo hướng sơng Vàm Cỏ Đông lên tới khoảng 110 km và theo hướng sông Vàm Cỏ Tây cũng một khoảng cách tương tự.

Nồng độ mặn từ 2 đến 3,0 g/l, chiếm diện tích đất tự nhiên khoảng 71 km2. Độ mặn này xâm nhập vào sâu nội đồng ở các xã: xã Nhựt Chánh, Thạnh Lợi huyện Bến Lức; Các xã Nhị Thành, Bình Thạnh, Mỹ Phú, Mỹ An, Mỹ Thạnh, Bình An, Mỹ Lạc, Long Thuận, Long Thạnh, Tân Thành huyện Thủ Thừa; xã Bình Hịa Nam, Bình Hịa Bắc huyện Đức Huệ. Khoảng cách từ cửa Sồi Rạp tiến sâu vào theo sơng Vàm Cỏ Đông và Vàm Cỏ Tây khoảng 100 km.

Nồng độ mặn từ 3 đến 4,0 g/l, chiếm phần diện tích khoảng 75,5 km2. Các xã chịu tác động độ mặn này là: Các xã Phước Lợi, Nhựt Chánh, Thạnh Đức, Thạnh Lợi huyện Bến Lức; Các xã Nhị Thành, Bình Thạnh, Mỹ Phú, Mỹ An, Mỹ Thạnh, Bình An, Mỹ Lạc, Long Thuận, Long Thạnh, Tân Thành huyện Thủ Thừa; Các xã Bình Hịa Nam huyện Đức Huệ. Khoảng cách từ cửa Soài Rạp tiến sâu vào theo sông Vàm Cỏ Đông và Vàm Cỏ Tây khoảng 80 - 85 km.

 Nồng độ mặn trên 4,0 g/l, chiếm diện tích khoảng 300 km2 bao gồm các xã: Phước Lợi, Long Hiệp, TT Bến Lức, Nhựt Chánh, Thạnh Đức, Lương Hịa, Lương Bình, Thạnh Lợi , Bình Đức, Thạnh Hóa, Mỹ n, Thạnh Phú, An Thạnh, Tân Hòa, Tân Bửu huyện Bến Lức; Các xã Nhị Thành, TT Thủ Thừa, Bình Thạnh, Mỹ Phú, Bình An, Mỹ Thạnh, Mỹ Lạc, Long Thuận, Tân Thành huyện Thủ Thừa; Các xã Bình Hịa Nam huyện Đức Huệ. Khoảng cách từ cửa Soài Rạp tiến sâu vào theo sông Vàm Cỏ Đông và Vàm Cỏ Tây khoảng 70 - 80 km.

Hình 3. 15. Phân bố độ mặn lớn nhất theo không gian của tỉnh Long An năm 2016

Kết quả mô phỏng cho thấy: Hầu hết các khu vực có các cơng trình ngăn mặn như ở phía Tây Long An thì không bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn do ngăn mặn triệt để. Mặn chỉ còn xâm nhập sâu vào nội đồng tại các khu vực chưa có hê thống cơng trình, đặc biệt là khu vực giữa 2 sông Vàm Cỏ (Đoạn từ kênh Thủ Thừa đến Kênh T7, T8). Chính vì vậy, cần phải có các giải pháp khai thác nguồn nước tối ưu cho các HTTL hiện hữu và các khu vực bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn.

(1) Tại Cầu Nổi (Cầu Mỹ Lợi - trên sông Vàm Cỏ, huyện Cần Đước)

Đây là vị trí gần cửa biển nhất tại Long An nằm trên sông Vàm Cỏ ở đây chịu tác động mạnh mẽ nhất của triều Biền Đơng và vì vậy độ mặn ở đây là cao nhất trong các vị trí mơ phỏng. Là vị trí gần cửa biển nên sự ảnh hưởng dòng chảy từ thượng lưu sơng Mê Kơng là ít, vì vậy lượng nước mùa kiệt đổ về Tân Châu nhiều hay ít khơng ảnh hưởng nhiều đến độ mặn ở đây. Độ mặn lớn nhất ở Cầu Nổi đạt được là 22,5%o xảy ra vào năm 2005. Trong chuỗi số liệu từ 2005 - 2018 các tháng mùa kiệt đều có độ mặn ở mức cao là 12,8 - 22,5%o, đặc biệt năm 2016 các tháng mùa kiệt đều > 17,5%o.

Hình 3. 16. Biểu đồ so sánh sự thay đổi độ mặn tại Cầu Nổi năm 2005-2018

(2) Tại Bến Lức (trên sông Vàm Cỏ Đông, huyện Bến Lức)

Bến Lức là vị trí thuộc sơng Vàm Cỏ Đơng, đây là vị trí xác định độ mặn từ biển qua sơng Vàm Cỏ xâm nhập phía sơng Vàm Cỏ Đông. Năm 2005 là năm mà độ mặn đạt giá trị rất lớn, độ mặn lớn nhất đạt 15,4%o vào tháng V/2005, các tháng

II đến tháng VI năm 2005 cũng đạt từ 8,3%o đến 14,2%o. Hai năm cũng có độ mặn lớn là 2010 độ mặn lớn nhất đạt 13,0%o và 2016 độ mặn lớn nhất đạt 12,9%o. Xen kẽ 3 năm độ mặn lớn là những năm có độ mặn tương đối nhỏ tại Bến Lức. Từ 2006 đến 2009 thì độ mặn lớn nhất các tháng trong năm tại Bến Lức liên tục giảm và thấp nhất là 4,2%o năm 2006 hay 5,7%o năm 2009, đặc biệt giá trị độ mặn nhỏ nhất năm 2009 chỉ đạt 0,6%o. Từ 2011 đến 2015 độ mặn lớn nhất cũng dao động trong

khoảng 3,5%o năm 2012 đến 8,2%o năm 2013, kèm theo đó là giá trị độ mặn nhỏ nhất năm cũng chỉ đạt 0,8%o năm 2012. Đặc biệt ở Bến Lức năm 2005, 2010 và 2016 độ mặn cao diễn ra trong thời gian đến 4 tháng từ tháng II đến tháng V độ mặn đều > 9%o. Trong giai đoạn 2005 đến 2018 cho thấy giá trị độ mặn lớn nhất tại Bến Lức nhỏ nhất là 1,3%o xuất hiện năm 2012.

Hình 3. 17. Biểu đồ so sánh độ mặn tại Bến Lức năm 2005-2018

(3) Tại Xuân Khánh (sông Vàm Cỏ Đông, huyện Đức Hịa)

Đây là vị trí cách xa cửa biển trên sơng Vàm Cỏ Đông, tại đây chỉ xuất hiện độ mặn những năm dòng chảy thượng lưu đổ về mùa kiệt thấp như những năm 2005, 2010 và 2016. Đặc biệt năm 2005 và 2016 là những năm kiệt nhất, ở đây thiếu nước trầm trọng nên độ mặn lên đến 6,9%o năm 2005 và 6,8%o năm 2016. Năm 2015 cũng có độ mặn ở mức 3,4%o cũng rất ít xuất hiện ở đây.

(4) Tại Tân An (trên sông Vàm Cỏ Tây, thành phố Tân An)

Là vị trí thuộc sơng Vàm Cỏ Tây, đây là vị trí xác định độ mặn từ biển qua sơng vàm Cỏ xâm nhập phía sơng Vàm Cỏ Tây. Cũng giống như Bến Lức, tại Tân An cũng xuất hiện 3 năm độ mặn lớn là 2005, 2010 và 2016, ở đây năm 2005 giá trị độ mặn lớn nhất đạt 15,7%o vào tháng IV và tháng V năm 2005, tháng IV và tháng V năm 2010 là 11,2%o và 2016 cũng đạt giá trị 11,7%o. Đối với Tân An đây

là giá trị rất cao so với các năm khác chỉ đạt dưới 7,6%o. Ở Tân An cho thấy rõ 3 nhóm năm: (i) Nhóm năm độ mặn lớn > 11%o là 2005, 2010 và 2016; (ii) Nhóm

năm độ mặn trung bình 6 - 8%o là (2007, 2008, 2013 và 2015); (iii) các năm độ

mặn thấp < 3%o là các năm (2006, 2009, 2011, 2012, 2014), thậm chí năm 2018 độ mặn lớn nhất chỉ đạt 0,6%o (gần như năm này không bị nhiễm mặn ở Tân An).

Hình 3. 19. Biểu đồ so sánh độ mặn tại Tân An năm 2005-2018

(5) Tại Tun Nhơn (sơng Vàm Cỏ Tây, Thạnh Hóa)

Đây là vị trí phía thượng lưu sơng Vàm Cỏ Tây, cũng như Xn Khánh đây chỉ xuất hiện độ mặn ở những năm mùa lũ thấp, mùa kiệt dòng chảy thượng lưu thấp như 2005, 2010 và 2016. Đặc biệt năm 2005 độ mặn lớn nhất đạt được 9,6%o trong cả tháng IV và tháng V. Ngoài ra, năm 2016 độ mặn xuất hiện lại đạt được 5,2%o và xuất hiện 2 tháng.

Hình 3. 20. Biểu đồ so sánh độ mặn tại Tuyên Nhơn năm 2005-2018

Từ kết quả thu thập, tính tốn và mơ phỏng tại các vị trí trên các nhánh sơng chính ở Long An gồm nhánh Vàm Cỏ Đông, Vàm Cỏ Tây và Vàm Cỏ cho thấy độ mặn diễn biến rất phức tạp và khó lường. Hệ thống sơng suối ở Long An chịu ảnh hưởng của dòng chảy thượng lưu sông Mê Công đổ về và chịu tác động từ chế độ triều biển Đông.

Đối với những năm dịng chảy thượng lưu thấp thì các vị trí phía thượng lưu hệ thống sông Vàm Cỏ sẽ chịu tác động của thủy triều và ở đây bị nhiễm mặn tương đối nặng. Ngược lại ở những vị trí này khơng bị nhiễm mặn hoặc rất thấp. Ngoài ra, trong bối cảnh biến đổi khí hậu tồn cầu, nước biển dâng sẽ làm nước mặn xâm nhập sâu hơn vào nội đồng, đặc biệt là những năm nước ít vào mùa kiệt.

Trên cơ sở các tài liệu thu thập được kết hợp với các kết quả phân tích và tính tốn nêu trên, sơ bộ có một số nhận xét như sau:

- Các nguồn số liệu thu thập được là có độ tin cậy cao, đảm bảo đầy đủ tính pháp lý cho sử dụng tính tốn trong các mơ phỏng.

- Mơ hình thủy lực MIKE11 đã được áp dụng rộng rãi trên tồn ĐBSCL cho các nghiên cứu khác nhau và có kết quả đáng tin cậy, được nhiều tổ chức và các chuyên gia đánh giá cao về sự phù hợp khi áp dụng cho các mơ phỏng các bài tốn

về tài ngun nước, chính vì vậy việc áp dụng mơ hình MIKE11 cho mơ phỏng các kịch bản vận hành hệ thống là phù hợp với thực tế.

- Kết quả mơ hình đã xây dựng được bộ tham số tối ưu cho sơ đồ tính thủy động lực và xâm nhập mặn vùng nghiên cứu. Bộ tham số tối ưu đã mơ tả được q trình thủy động lực trên sơng và xâm nhập mặn, kết quả mô phỏng thể hiện tốt cả xu thế và trị số. Từ so sánh trực quan này có thể kết luận rằng bộ tham số tối ưu là đáng tin cậy trong việc sử dụng để mơ phỏng diễn biến dịng chảy và xâm nhập mặn trong vùng nghiên cứu.

- Đã mô phỏng được diễn biến xâm nhập mặn theo các điều kiện Thủy văn khác nhau trên vùng nghiên cứu và đây cũng là cơ sở để đề xuất các giải pháp khai thác nhằm đảm bảo an ninh nguồn nước và ứng phó với các điều kiện thời tiết cực đoan có thể xảy ra.

Thiết lập sơ đồ tính

Hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình