1.2 .Cơ sở thực tiễn
1.2.2 .Xu hƣớng xâm nhập ở ĐBSCL
2.2. Tình hình xâm nhập mặn
2.2.2. Nguyên nhân xâm nhập mặn
Sự XNM là hiện tƣợng tự nhiên do sự khác biệt về tỉ trọng giữa nƣớc ngọt và nƣớc mặn. Hiện tƣợng này chịu nhiều yếu tố khác nhau nhƣ NBD, khí hậu, thủy triều, địa hình, hoạt động của con ngƣời…
2.2.2.1. Khí hậu a. Lượng mưa
Khí hậu tỉnh Trà Vinh thuộc vùng khí hậu Nam Bộ, bao gồm 2 mùa trong năm. Mùa mƣa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11, cịn mùa khơ kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Tuy vậy, thực tế ngày bắt đẩu hay ngày kết thúc mùa có sự khác biệt giữa các năm từ vài ngày đến nữa tháng. Thời gian bắt đầu mùa khơ hay mùa mƣa có tính quyết định đến mức độ XNM trên các sông, kênh rạch lâu hay ngắn.
Trà Vinh là một trong những tỉnh có lƣợng mƣa thấp nhất nhất vùng ĐBSCL nên lƣợng nƣớc cung cấp cho sơng ngịi, kênh rạch thấp. Đồng thời, thời gian bắt đầu mƣa khác nhau giữa các tháng làm cho XNM có sự khác nhau trong một năm.
Qua số liệu lƣợng mƣa tại trạm Càng Long 2007-2013 cho thấy mùa mƣa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11, từ tháng 12 đến tháng 4 lƣợng mƣa rất thấp, đặc biệt là tháng 2 và 3 có nhiều tháng khơng mƣa (hình 2.9).
Nguồn: [5]
Hình 2.9: Lượng mưa trung bình tháng tại trạm Càng Long (2007-2013)
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 L ư ợn g m ư a (m m ) 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
46
Mặc khác lƣợng mƣa của các tháng có sự khác nhau làm cho thời gian XNM của các năm khác nhau nhƣ năm 2009 và 2012 lƣợng mƣa giảm dần từ tháng 11 nhƣng mãi vào tháng 4 năm sau thì mới bắt đầu mùa mƣa lại nên đã làm cho XNM kéo dài đến 5 tháng. Năm 2010 mƣa kết thúc khá muộn từ tháng 1 nhƣng tháng 5 lại bắt đầu mƣa làm cho XNM có thời gian ngắn hơn.
Trong các tháng mùa khơ lƣợng mƣa có sự khác biệt giữa các năm đã làm cho XNM có thời gian bắt đầu, kết thúc mùa mặn khác nhau và kết quả đó cho thấy rằng XNM cao điểm tập trung vào tháng 2, 3 và có sự giảm nhẹ vào tháng 4 trở đi (hình 2.9).
b. Chế độ nắng
Nguồn: [5]
Hình 2.10: Số giờ chiếu nắng tại trạm Càng Long (2009-2013)
Mùa mƣa là thời kỳ ít nắng nhất (8, 9, 10), mùa khơ nhiều nắng nhất là tháng 3, 4 (hình 2.10) làm cho XNM cao.
c. Chế độ gió
Trà Vinh chịu ảnh hƣởng của gió mùa Tây Nam từ tháng 5 đến tháng 11 và chịu ảnh hƣởng của gió Đơng Bắc (gió chƣớng) từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
Vào thời gian gió chƣớng hoạt động mạnh (mùa khô), ở khu vực cửa sông Cung Hầu và Định An gió đẩy nƣớc biển XNM sâu vào sông. Nhƣng đặc điểm của gió
0 50 100 150 200 250 300 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Số gi ờ c hi ế u nắ ng ( gi ờ ) 2009 2010 2011 2012 2013
47
chƣớng là phát triển theo từng đợt. Mỗi đợt từ khi phát triển cho đến lúc yếu khoảng từ 4 đến 6 ngày. Trong một ngày, gió chƣớng cũng khơng duy trì tốc độ mạnh liên tục, chỉ xảy ra trong vài ba giờ là cùng và thƣờng xuất hiện vào lúc xế chiều, khi mà sự chênh lệch nhiệt độ giữa đất liền và biển đạt lớn nhất trong ngày. Nếu gió chƣớng kết hợp với triều cƣờng thì XNM rất sâu trong đất liền.
Nhƣ vậy, XNM vào sông, rạch vào các tháng 2, 3 và 4 có góp phần của gió chƣớng, thúc đẩy thủy triều vào sâu trong đất liền.
2.2.2.2. Địa hình
Địa hình thấp và bằng phẳng là yếu tố thuận lợi cho sự XNM. Trà Vinh là tỉnh tiếp giáp với biển và có độ cao trung bình 0,1 - 1,0m chiếm 66% diện tích tự nhiên. Do vậy trong tình hình BĐKH với biểu hiện là NBD thì nƣớc biển dể dàng XNM sâu vào đất liền ở những vùng thấp ven biển.
Ngoài ra, ta thấy rằng Trà Vinh nằm giữa hai nhánh sông lớn của hệ thống Cửu Long là sơng Tiền và sơng Hậu. Nhìn chung khi sơng MêKơng đổ vào lãnh thổ nƣớc ta thì độ dốc của lịng sơng đã rất thấp, càng về phía hạ lƣu thuộc tỉnh Trà Vinh thì độ dốc của lịng sơng gần nhƣ bị giảm thấp nhất, độ dốc trung bình là 1cm/km,cùng với là mở rộng lịng sơng ra. Khi thủy triều lên mạnh kết hợp với gió chƣớng hoạt động mạnh nƣớc biển dể dàng XNM vào các sơng ngịi, kênh rạch.
2.2.2.3. Thủy văn
Thủy văn là nhân tố quan trọng ảnh hƣởng đến quá trình XNM, các yếu tố của thủy văn nhƣ mạng lƣới sơng ngịi, lƣu lƣợng nƣớc…
a. Chế độ nước của Trà Vinh
Mùa lũ: Kéo dài 5 tháng từ tháng 5 – 11, trùng với mùa mƣa. Trên toàn hệ thống sông MêKông vào mùa mƣa đƣợc cung cấp một lƣợng nƣớc lớn, nƣớc lũ đẩy nƣớc biển ra cửa biển làm cho nƣớc sông ở khu vực này bị ngọt hóa nên vào mùa này độ mặn và chiều dài XNM ở các sông rất là thấp.
Mùa cạn: Kéo dài 7 tháng, từ tháng 12 – 4 năm sau, trùng với mùa khơ, sơng ngịi đƣợc cung cấp nƣớc rất ít, thấp nhất là tháng 2 và 3 nên mặn vào trong sơng ngịi và thủy triều, gió chƣớng đã đẩy nƣớc biển sâu trong các sơng.
48
Ngồi ra, XNM ở Trà Vinh thì cịn phụ thuộc lớn vào lƣợng nƣớc từ thƣợng nguồn cung cấp nhƣ thế nào. Hai yếu tố từ thƣợng nguồn quan trọng đến XNM ở Trà Vinh là trữ lƣợng nƣớc của Biển Hồ (Tonle Sap) ở Campuchia và dịng chảy đến Kratie (đầu châu thổ MêKơng). Trong mùa lũ, một lƣợng nƣớc từ dịng chảy chính Mê Kơng chảy ngƣợc vào hồ (trung bình khoảng 50% tổng lƣợng nƣớc của hồ) và trong mùa khô, nƣớc từ hồ chảy ngƣợc lại dịng chính cho sơng MêKơng đóng góp một lƣợng nƣớc đáng kể cho vùng hạ lƣu. Tổng lƣợng nƣớc chảy trung bình nhiều năm từ Biển Hồ (trạm Prekdam) đóng góp cho hạ lƣu MêKông từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau là 20.506 triệu m3, trong khi đó dịng chảy chính MêKơng (trạm Kratie) là 40.338 triệu m3 (số liệu trung bình từ 1961 – 1972) (hình 2.11).
Tỷ lệ dịng chảy trong mùa khô tử Biển Hồ so với tổng dòng chảy vào châu thổ Mê Kông tại trạm Prekdam và Kratie lớn nhất là 41,27% (1961), nhỏ nhất 27,64% (1968), trung bình là 33,61%. Điều này nói lên vai trị quan trọng của Biển Hồ đối với hạ lƣu sông MêKông vào mùa khơ.
Nguồn: [12]
Hình 2.11: Tỷ lệ dịng chảy của Biển Hồ (trạm Prekdam) so với dòng chảy vào đầu châu thổ Mê Kông (trạm Kratie) trong mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm thời
kì 1961-1972
Các số liệu nƣớc thƣợng nguồn tại trạm Paskse – Lào (1986-2005), trạm Kratie – Campuchia (1986 – 2000) lƣu lƣợng có xu hƣớng giảm dần từ đầu mùa khơ đến cuối
49
mùa khô, tuy nhiên giai đoạn các năm về sau lại có xu hƣớng tăng lên (hình 2.12, 2.13).
Nguồn: [12]
Hình 2.12: Lưu lượng trung bình tại trạm Paskse-Lào (1986-2005)
Nguồn: [12]
Hình 2.13: Lưu lượng trung bình tại Kratie-Campuchia (1986-2000)
Cụ thể tại trạm Paskse – Lào, giai đoạn 2001-200 cao hơn 1991-1995 từ 310-370 m3/s, tại trạm Kratie – Campuchia, giai đoạn 1996-2000 cao hơn 1991-1995 từ 290- 500 m2/s, mực nƣớc Biển Hồ (trạm Prekdam) trong những năm gần đây cũng cũng cao hơn trung bình nhiều năm 1980-2011 (hình 2.14).
50
Nguồn: [13]
Hình 2.14: Biểu đồ mực nước tại trạm Prekdam những năm gần đây
Điều này phù hợp với thời gian ra đời của hàng loạt các đập thủy điện ở thƣợng nguồn MêKông. Cuối những năm 1990, Trung Quốc bắt đầu lên kế hoạch xây ít nhất 7 đập thủy điện ở thƣợng nguồn MêKông, đến năm 2003 trên thƣợng nguồn MêKơng đã hồn thành 4 đập thủy điện. Tác động của việc xây đập thủy điện ở thƣợng nguồn gây ra cho hạ nguồn đang là những vấn đề lớn nghiêm trọng nhƣ: thay đổi vĩnh viễn dòng chảy và bản chất tự nhiên của dịng sơng, suy giảm phù sa gây thiệt hại cho thủy sản và nơng nghiệp. Một yếu tố tích cực của đập thủy điện đó chính điều tiết lƣu lƣợng nƣớc vào mùa khô. Kết quả là xu hƣớng XNM ngày càng giảm sau khi các đập thủy điện ra đời. Tuy nhiên, diễn biến lƣu lƣợng nƣớc sẽ còn tiếp tục biến đổi phức tạp khi Lào và Campuchia cũng đang lên kế hoạch xây dựng 12 đập trên dịng chính Mêkơng, đến 2015 sẽ có 36 đập trên dịng nhánh đƣợc vận hành, năm 2030 sẽ có thêm 30 đập trên dòng nhánh đƣợc triển khai (Stone 2011). Lƣu lƣợng nƣớc mùa khơ có thể tăng, nhƣng phù sa đã bị giữ phần lớn trên đập, châu thổ Mêkông giảm màu mỡ và mất khả năng mở rộng lãnh thổ vì giảm bồi lắng ven biển.
Kết quả tính tốn lƣu lƣợng trung bình tháng tại các trạm cho thấy thời gian đỉnh lũ xuất hiện lùi dần từ các trạm thủy văn đầu nguồn về phía hạ lƣu. Đỉnh lũ tại Kratie xuất hiện cuối tháng 8 đầu tháng 9, khi đến Tân Châu, Châu Đốc, đỉnh lũ xuất hiện vào giữa tháng 9 và khi về đến Mỹ Thuận và Cần Thơ, đỉnh lũ xuất hiện vào cuối tháng 9 và đầu tháng 10. Tổng lƣợng nƣớc trong các tháng mùa lũ (từ tháng 7 đến
51
tháng 12) chiếm từ 79 đến 83 % tổng lƣợc nƣớc cả năm. Lƣu lƣợng thấp nhất tại các trạm đo thủy văn trong các tháng mùa khô 2, 3, 4 cũng phù hợp với độ mặn trên các sông rạch Trà Vinh và ĐBSCL cao nhất trong thời gian này (hình 2.15 và bảng 2.7).
Bảng 2.7: Lưu lượng trung bình tháng (m3/s) tại các trạm thủy văn
Trạm Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Kratie 362 0 284 2 247 1 258 0 416 7 932 8 1978 8 3316 7 3391 4 2162 6 1077 1 5743 Tân Châu 636 1 408 2 254 8 221 6 339 0 712 0 1216 1 1812 8 1976 4 1911 1 1489 3 1028 1 Châu Đốc 132 7 749 473 424 646 142 0 2691 4758 5764 5788 4145 2436 Mỹ Thuậ n 359 4 213 3 138 6 127 6 207 2 412 1 7123 1123 3 1353 0 1363 6 1036 9 6338 Cần Thơ 425 6 265 0 162 9 131 8 179 3 341 4 6117 1047 3 1293 6 1324 0 1078 7 6641 Nguồn: [9] Nguồn: [12]
Hình 2.15: Lưu lượng trung bình tháng (m3/s) tại các trạm thủy văn
2.2.2.4. Thủy triều
Trà Vinh có chiều dài bờ biển khoảng 65 km và chịu ảnh hƣởng rõ rệt theo chế độ thủy triều bán nhật triều không đều, biên độ triều khá lớn trên 2 m, đạt tối đa 3,5 m, đặc biệt trong chu kỳ triều Maton (chu kỳ 19 năm) có thể lên đến 4 - 4,2 m. Mỗi ngày có 2 lần triều lên và 2 lần triều xuống nhƣng biên độ triều trong 2 lần khác nhau.
52
Trong mỗi chu kỳ 1/2 tháng, thấy rõ sự chênh lệnh đáng kể về biên độ kỳ nƣớc cƣờng. Nƣớc lớn thƣờng xảy ra vào những ngày mồng 2 đấn mồng 3 âm lịch, hoặc ngày 18 - 19 âm lịch. Nƣớc kém xảy ra vào thời gian giữa 2 kỳ nƣớc cƣờng (ngày mồng 7 - 8 âm lịch hoặc 20 - 21 âm lịch).
Thủy triều Biển Đông tăng biên độ khi tiến sát cửa sông và bắt đầu giảm dần khi truyền sâu vào đất liền, do đặc điểm lịng sơng hẹp và nơng hơn nhiều so với vùng cửa sông và chịu ảnh hƣởng thêm của nƣớc đầu nguồn. Đặc biệt về mùa kiệt, lƣợng nƣớc thƣợng nguồn về giảm, chế độ dịng chảy sơng Tiền và sơng Hậu bị chi phối hồn tồn bởi thủy triều. Mức độ truyền triều vào sông MêKông khá sâu, mức độ truyền triều vào các tháng 3, 4 có thể đạt 350km, tức lên đến điểm trên thủ đô PnomPenh (Campuchia).
Kết quả quan trắc cho thấy biên độ triều trên sông Tiền và sông Hậu (bảng 2.8). Lƣu lƣợng triều đạt giá trị cực đại vào mùa kiệt tƣơng ứng với thời gian lƣu lƣợng nƣớc thƣợng nguồn về thấp nhất là nguyên nhân chính dẫn đến độ mặn nƣớc sông tăng cao vào tháng 2, 3, 4.
Bảng 2.8: Biên độ triều trên Tiền và sông Hậu (tháng 6/1978)
Trạm Sông Khoảng cách (km) Biên độ triều (cm)
Châu Đốc Hậu 201 93
Long Xuyên Hậu 144 144
Cần Thơ Hậu 90 236
Đại Ngãi Hậu 43 334
Tân Châu Tiền 225 69
Chợ Mới Tiền 183 120
Nguồn: [Xử lí từ 12]
Tại Trà Vinh biên độ triều qua các năm cũng ngày càng tăng do lƣu lƣợng nƣớc đổ về ngày càng giảm, mực nƣớc biển ngày càng dâng cao, gió chƣớng thổi ngày càng mạnh (bảng 2.9). Do vậy, XNM ở Trà Vinh những năm gần đây ảnh hƣởng nhiều hơn.
Bảng 2.9: Biên độ triều tại Trà Vinh qua các năm (2000-2012)
Năm 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012
Biên độ triều (cm) 301 309 322 320 321 332 334
53
2.2.2.5. Do biến đổi khí hậu
Tình hình NBD do tác động của q trình BĐKH tồn cầu góp phần làm phức tạp hóa tình hình diễn biến mặn trên các sơng ĐBSCL nhƣ sông Tiền và sông Hậu, không chỉ làm tăng diện tích bị XNM mà sẽ cịn làm ảnh hƣởng đến hiệu quả của các cơng trình cống ngọt hóa các vùng mặn ven biển hiện tại.
2.2.2.6. Hoạt động kinh tế của con người
Hoạt động của con ngƣời cũng góp phần làm tăng hoặc giảm XNM ở Trà Vinh. Thủy lợi là yếu tố quan trọng giúp giảm thiểu sự XNM. Ở những vùng có các đê, cống ngăn mặn, xây dựng chế độ đóng, mở cửa hợp lý thƣờng thì độ mặn khơng xâm nhập quá sâu vào đất liền và cũng đồng thời những vùng khơng có hoặc ít thì XNM rất sâu. Việc lấy nƣớc nhiều vào mùa khô (cả nƣớc mặt và nƣớc ngầm) thì làm cho các sơng chính bị thiếu hụt nƣớc lớn sẽ làm mặn đi vào vào đất liền nhiều hơn
2.2.3. Xu hướng xâm nhập mặn
Trong tƣơng lai, cùng với sự gia tăng của mực NBD, nhiệt độ ngày càng nóng lên, kéo theo tình hình hạn hán kéo dài do quá trình BĐKH, do vậy XNM sẽ ảnh hƣởng sâu hơn vào trong nội đồng tỉnh Trà Vinh. Theo kịch bản A2, các kịch bản BĐKH và
NBD này đã được Bộ Tài nguyên và Môi trường cơng bố năm 2012 (hình 2.16), vào
giai đoạn 2020-2039, chiều dài XNM tăng lên 67-70km trên sông Hậu và sông Tiền, sẽ tăng lên 70 -75km. Ranh giới độ mặn 4 g/l lớn xâm nhập sâu hơn thời kỳ hiện tại.
2.3. Tác động của xâm nhập mặn đến ngành nơng nghiệp
XNM có thể tác động rất lớn đến sản xuất và đời sống, đặc biệt là đến ngành nơng nghiệp. XNM có thể tác động trực tiếp đến quá trình sinh trƣởng của cây trồng vật nuôi cũng nhƣ ảnh hƣởng gián tiếp đến ngành NN thông qua tác động vào tài nguyên đất, tài nguyên nƣớc.
2.3.1. Tác động tiêu cực
2.3.1.1. Tác động đến đất
Đất vốn đã bị thối hố do q lạm dụng phân vơ cơ, hiện tƣợng khô hạn, rửa trôi do mƣa tăng sẽ dẫn tới tình trạng thối hố đất trầm trọng hơn. Cịn tỉnh Trà Vinh thì cịn có chế độ thủy triều thuộc dạng bán nhật triều không đều, với các đặc điểm chính:
54
đỉnh triều cao, chân thấp, mực nƣớc bình quân thiên về chân triều. Hầu hết dịng chảy trên các sơng, kênh rạch trong địa phận của tỉnh là dòng chảy hai chiều, trong phần lớn thời gian trong năm nên dễ bị ảnh hƣởng của XNM. Chính q trình này làm cho chất lƣợng mơi trƣờng đất, tầng địa chất bị thay đổi theo chiều hƣớng tiêu cực cho sản xuất NN. Đất đai bị bạc màu, đa dạng sinh học giảm mạnh. Diện tích đất bị XNM tăng, đất bị khô hạn, nhiễm phèn ngày càng tăng khi đó tƣơng tác giữa mơi trƣờng nƣớc với môi trƣờng đất sẽ ảnh hƣởng đến NN, năng xuất và hiệu quả cây trồng vật ni, khó khăn trong việc sản xuất lƣơng thực.
Hiện nay, Trà Vinh có 3 vùng sản xuất là vùng mặn, vùng ngọt hóa và vùng ngọt. Hàng năm vào mùa khơ, nƣớc thƣợng nguồn giảm mạnh dẫn đến mặn từ biển lấn sâu vào nội đồng theo các nhánh sông lớn, kênh rạch làm gia tăng XNM. Mặn vào sâu trong nội đồng hơn, thời gian mặn kéo dài và có những diễn biến phức tạp, tạo ra những khó khăn mà sản xuất NN của tỉnh phải đối mặt. Khi đó, diện tích sản xuất của vùng ngọt và ngọt hóa sẽ bị thu hẹp một cách đáng kể, diện tích vùng mặn sẽ tăng lên, đặc biệt tại các khu vực ven biển, ven sông Cổ Chiên và sông hậu nhƣ huyện Duyên