Diễn biến mặn dọc sông Cửu Long và đánh giá chiều dài xâm nhập mặn - PGS.TS. Lê Sâm

DIÔN BIÕN mÆn däc s«ng cöu long vµ ®¸nh gi¸ chiÒu dµi x©m nhËp mÆn Pgs.Ts. Lª S©m - ViÖn Khoa häc Thuû lîi Nam Bé Tãm t¾t: MÆn lµ thuéc tÝnh vïng cöa s«ng.Trong sù t­¬ng t¸c gi÷a s«ng vµ biÓn, hai dßng n­íc ngät vµ mÆn giao héi víi nhau. Trong thêi kú triÒu lªn, x¸o trén vµ n­íc mÆn rót ®i trong thêi kú triÒu xuèng t¹o thµnh sù mÆn ho¸ ®Òu ®Æn trong kh«ng gian, theo thêi gian d­íi t¸c ®éng cña hai yÕu tè c¬ b¶n: L­u l­îng n­íc ngät tõ nguån xuèng vµ thuû triÒu thÓ hiÖn qua biªn ®é vµ c­êng suÊt, mét yÕu tè ¶nh h­ëng quan träng n÷a lµ giã ch­íng. Bµi viÕt nªu lªn ®Æc ®iÓm x©m nhËp mÆn trªn dßng chÝnh, diÔn biÕn mÆn däc s«ng vµ ®¸nh gi¸ chiÒu dµi x©m nhËp mÆn c¸c cöa s«ng Cöu Long. I. Kh¸i niÖm ®Æc ®iÓm x©m nhËp mÆn trªn dßng chÝnh s«ng Cöu long MÆn lµ thuéc tÝnh cña vïng cöa s«ng, g¾n víi hai mÆt : mÆt h¹n chÕ ®èi víi canh t¸c n«ng nghiÖp vµ mét m¨t m¹nh lµ sù h×nh thµnh mét vïng n­íc lî giµu cã, n¨ng suÊt sinh häc cao. Trong sù t­¬ng t¸c gi÷a s«ng vµ biÓn hai dßng n­íc ngät vµ mÆn giao héi víi nhau, trong thêi kú dßng triÒu lªn, x¸o trén vµ n­íc mÆn rót ®i trong thêi kú triÒu xuèng t¹o thµnh sù mÆn ho¸ ®Òu ®Æn trong kh«ng gian, theo thêi gian, d­íi t¸c ®éng cña hai yÕu tè c¬ b¶n: l­u l­îng n­íc ngät tõ nguån xuèng vµ l­u l­îng dßng triÒu, thÓ hiÖn qua biªn ®é vµ c­êng suÊt triÒu, mét yÕu tè ¶nh h­ëng quan träng cÇn nãi n÷a lµ giã ch­íng. Nh­ thÕ trong vïng cöa s«ng ®é mÆn thay ®æi tõ S = 0 (n­íc s«ng) ®Õn S (®é mÆn n­íc biÓn). Cã thÓ dïng bËc thang mÆn tæng qu¸t sau ®©y: N­íc rÊt mÆn : S  30%0 N­íc mÆn: N­íc lî : N­íc h¬i lî : N­íc ngät : S = 18 -30%0 S = 4 - 18%0 S = 0,4 - 4%0 S  0,4%0 Trong thêi kú nguån yÕu ( mïa c¹n ) nøc mÆn bÞ triÒu ®Èy m¹nh vµo trong s«ng. §­êng ®¼ng mÆn 0,4 - 1%0 vµo s©u trªn s«ng TiÒn 95-100 Km (®Õn VÜnh Long) vµ trªn 90 Km (®Õn CÇn Th¬) trªn s«ng HËu. 1 ChiÒu dµi truyÒn mÆn (Ls) cã thÓ ­íc tÝnh: Ls = Lmax + Lk + Ld Trong ®ã: L ; ChiÒu dµi chuyÓn ®éng cña dÞch thÓ lín nhÊt trong pha triÒu lªn (12-18 km) (truyÒn trùc tiÕp). Lk: TruyÒn mÆn do khuyÕch t¸n th­êng kh«ng ®¸ng kÓ, trong ®iÒu kiÖn thuû triÒu. Ld: ChiÒu dµi tÝch mÆn trong thêi kú triÒu c­êng, lµ ®¹i l­îng ®¸ng chó ý. Nh÷ng biÕn ®æi cña th­îng l­u ¶nh h­ëng chñ yÕu th«ng qua ®¹i l­îng (Ld). ChiÒu dµi khu n­íc lî xª dÞch lªn xuèng theo mïa. Vïng trao ®æi mÆn ngät trong hai mïa réng kho¶ng 100 Km. §ã lµ mét vïng thiªn nhiªn réng víi nh÷ng ®iÒu ®Æc thï ®¸ng chó ý . N­íc mÆn truyÒn vµo cöa s«ng, kªnh r¹ch g©y nhiÔm mÆn ®Êt ®ai. Trong ®ã: Vïng ¶nh h­ëng mÆn cao nhÊt ( t­¬ng øng S= 1%0 trong s«ng) réng tíi 2,127 triÖu Ha tù nhiªn, nÕu tÝnh ®Õn S =4%0 th× diÖn tÝch vïng nhiÔm mÆn kho¶ng 1,7 triÖu Ha . 780.000 Ha ë vïng cöa s«ng TiÒn, s«ng HËu cã liªn quan thuû lùc víi s«ng chÝnh. Vïng b¸n ®¶o Cµ Mau cã 1.250.000 Ha hiÖn kh«ng cã liªn quan víi nguån vµ 100.000 Ha vïng ven biÓn T©y cã liªn quan víi nguån th«ng qua kªnh r¹ch. Theo thêi gian chÕ ®é mÆn sÏ cã nh÷ng thay ®æi. ChÕ ®é mÆn vïng ven biÓn T©y, cöa s«ng Vµm Cá, vïng b¸n ®¶o Cµ Mau sÏ tèt lªn do viÖc khai th¸c. Trong lóc ë vïng cöu s«ng chÝnh viÖc lÊy n­íc t­íi cã thÓ kÐo theo xu thÕ lµm gia t¨ng sù x©m nhËp mÆn.. Sù x©m nhËp mÆn còng chÞu giíi h¹n cña mét “ng­ìng vËt lý” nhÊt ®Þnh t¹o nªn bëi t­¬ng quan gi÷a c¸c dßng ng­îc chiÒu vµ ®Æc ®iÓm thñy lùc lßng dÉn. Giíi h¹n cña viÖc lÊy n­íc trªn dßng chÝnh vµ x©m nhËp mÆn vïng cöa s«ng trë thµnh vÊn ®Ò ®­îc l­u ý nhÊt trong nghiªn cøu chÊt l­îng n­íc. VÒ c¬ chÕ truyÒn mÆn ®©y lµ vïng ®Æc biÖt quan träng nã bao gåm : C¸c dßng chÝnh s«ng MeK«ng, vµ c¸c vïng ®Êt lÊy n­íc trùc tiÕp tõ ®o¹n cuèi cña dßng chÝnh gåm c¸c tØnh: TiÒn Giang, BÕn Tre, Trµ Vinh, Sãc Tr¨ng. Sù dao ®éng chËm theo mïa, t¨ng dÇn tõ th¸ng II ®Õn cuèi th¸ng IV, ®Çu th¸ng V ®­îc ®¸nh gi¸ b»ng ®é mÆn trung b×nh dµi ngµy (15 ngµy, 1 th¸ng), nã phô thuéc chñ yÕu vµo l­u l­îng n­íc ngät b×nh qu©n 15 ngµy, b×nh qu©n 1 th¸ng, sau khi ®­îc dïng cho ®ång b»ng cßn l¹i th¸o ra cöa s«ng. VÒ mÆt thñy ®éng lùc, nã biÓu thÞ sù c©n b»ng gi÷a 2 thÕ ng­îc chiÒu, mét bªn lµ søc n­íc ngät ®Èy mÆn röa tr«i ra cöa s«ng víi mét bªn lµ søc khuyÕch t¸n cña n­íc mÆn tõ n¬i cã nång ®é cao tíi n¬i cã nång ®é thÊp, t¹o thµnh mét ®­êng quan hÖ ®é mÆn däc s«ng S (L) cã d¹ng hµm sè mò, t¾t dÇn vµo phÝa trong. Sù dao ®éng lªn xuèng ngµy hai lÇn lµ do sù ®Èy tr«i lªn xuèng cña ®­êng S(L) æn ®Þnh theo sãng l­u l­äng triÒu vµo vµ ra. Hµng ngµy hai ®Ønh mÆn xuÊt hiÖn vµo lóc cuèi cña pha dßng 2 triÒu ch¶y vµo vµ hai ch©n mÆn xuÊt hiÖn vµo lóc cuèi cña pha dßng triÒu ch¶y ra. Do d¹ng triÒu vµ biªn ®é triÒu liªn tôc thay ®æi tõ ngµy nµy qua ngµy kh¸c, nªn l­u l­îng sãng ra vµ vµo còng cã cùc trÞ ©m (Q -) vµ d­¬ng (Q + ) thay ®æi nhiÒu gi÷a ngµy nµy sang ngµy kh¸c, lµm cho ®Ønh vµ ch©n mÆn diÔn biÕn rÊt phøc t¹p. Sù dao ®éng cña S , Stb mçi ngµy trong chu kú nöa th¸ng lµ do t¸c ®éng cña sãng triÒu chu kú nöa th¸ng céng thªm ¶nh h­ëng cña giã vµ nhiÔu ®éng vÒ thêi tiÕt vïng ven biÓn lµm cho nã kÐm tÝnh ®iÒu hßa mµ h¬i bÊt th­êng. B×nh th­êng lµ sù thay ®æi tõ triÒu c­êng sang triÒu kÐm vµ sù lªn xuèng cña mùc n­íc trung b×nh, biªn ®é cã thÓ tíi 30 -40 cm. NÕu céng thªm gÝo m¹nh liªn tôc th× mùc n­íc trung b×nh ë cöa s«ng cã thÓ t¨ng lªn 40 - 50 cm trong vßng 5 -6 ngµy, sau ®ã l¹i gi¶m xuèng nã sinh ra hiÖn t­îng tÝch n­íc trªn toµn hÖ thèng mçi khi n­íc lªn hoÆc khi triÒu kÐm trë thµnh triÒu c­êng. TiÕp theo lµ sù rót n­íc ra trong pha n­íc xuèng hoÆc tõ triÒu c­êng trë thµnh kÐm. Do ®ã cã sù biÕn ®æi cña l­u l­îng trung b×nh ngµy ch¶y ra cöa s«ng. ChÝnh sù thay ®æi cña l­u l­îng n­íc ngät ch¶y ra cöa s«ng m¾t th­êng Ýt thÊy, lµ nguyªn nh©n lµm cho mÆn biÕn ®æi rÊt râ rÖt. Muèn xem xÐt tÝnh quy luËt cña sù x©m nhËp mÆn trªn dßng chÝnh vµ ®¸nh gi¸ ®Þnh l­îng ®Æc tr­ng nµy cÇn xem xÐt vÊn ®Ò theo hai mÆt: -Qu¸ tr×nh diÔn biÕn ®é mÆn theo thêi gian cña mçi tr¹m. -DiÔn biÕn ®é mÆn Max ( S ) vµ ®é mÆn trung b×nh ( S ) ngµy, S trung b×nh th¸ng däc mçi nh¸nh s«ng. II. diÔn biÕn mÆn däc s«ng vµ ®¸nh gi¸ chiÒu dµi x©m nhËp mÆn. V× cã sù diÔn biÕn theo thêi gian nãi trªn nªn khi xÐt ®­êng S (L) tøc lµ xÐt chiÒu dµi x©m nhËp mÆn cÇn ph©n biÖt ®­êng S (L) cña ®é mÆn b×nh qu©n th¸ng hay ®é mÆn b×nh qu©n ngµy lín nhÊt hay ®é mÆn lín nhÊt trong n¨m. II.1. §­êng ph©n bè ®é mÆn b×nh qu©n th¸ng (Sbq) Víi tõng n¨m ta cã ®­êng ph©n bè mÆn b×nh qu©n theo tõng th¸ng, phèi hîp c¸c n¨m cã tµi liÖu l¹i ta cã ph¹m vi biÕn ®æi cña ®é mÆn trung b×nh th¸ng trong mét sè n¨m. Nh×n chung trªn c¸c nh¸nh cña hÖ thèng s«ng ®­êng ph©n bè mÆn b×nh qu©n th¸ng cã d¹ng t­¬ng tù nhau. Th¸ng III ®é dèc th­êng lµ lín nhÊt thÓ hiÖn Gradient mÆn lµ lín nhÊt. So víi c¸c nh¸nh, nh¸nh Bassac ®é dèc ®­êng ph©n sè mÆn th¸ng II cã xu thÕ nhá, do l­u l­îng n­íc ngät trong th¸ng II cßn kh¸ lín. Tr¸i l¹i trªn nh¸nh Cöa TiÓu sù biÕn ®æi l­u l­îng trong th¸ng II lµ lín, cho nªn ®é mÆn biÕn ®æi nhanh. ChiÒu dµi x©m nhËp mÆn lín nhÊt b×nh qu©n th¸ng trªn c¸c nh¸nh s«ng hµng n¨m th­êng lµ cuèi th¸ng III ®Çu th¸ng IV khi mµ l­u l­îng nguån nhá nhÊt trong n¨m. Mét c¸ch tæng qu¸t ®é lín cña ph¹m vi biÕn ®æi ®é mÆn b×nh qu©n th¸ng däc s«ng ®­îc thÓ hiÖn ë b¶ng sau: 3 B¶ng 1: ChiÒu dµi x©m nhËp mÆn b×nh qu©n th¸ng (§¬n vÞ : Km) 4 g/l 1 g/l S«ng Cöa TiÓu Hµm Lu«ng Cæ Chiªn Bassax II III IV 23 32 37 23 30 34 22 31 35 25 32 33 V II III IV V 32 43 51 59 58 26 46 51 57 54 27 44 58 55 51 26 44 54 58 51 Víi ®é mÆn S , kh¶ n¨ng ¶nh h­ëng vµo s©u trong s«ng còng theo thø tù lµ: Th¸ng IV, III, V vµ th¸ng II; Ng­îc l¹i theo thø tù ®é lín cña ph©n bè l­u l­îng b×nh qu©n th¸ng cµng chøng tá r»ng yÕu tè ®ãng vai trß chÝnh ®Õn chiÒu dµi x©m nhËp mÆn lµ l­u l­îng ngät th­îng l­u. T­¬ng tù nh­ ph©n bè ®é mÆn trung b×nh, ta tiÕn hµnh x¸c ®Þnh ®­êng cong ph©n bè víi ®é mÆn lín nhÊt vµ ®­a ra chiÒu dµi x©m nhËp mÆn L mang tÝnh trung b×nh cho c¸c n¨m 1985 -1995 nh­ sau: B¶ng 2: ChiÒu dµi x©m nhËp mÆn lín nhÊt th¸ng víi møc 4 g/l (§¬n vÞ : Km) S«ng II III IV V Cöa TiÓu 36 49 57 42 Hµm Lu«ng 42 51 54 45 Cæ Chiªn 40 50 53 46 Bassax 38 44 50 43 Ta nhËn thÊy chiÒu dµi x©m nhËp mÆn b×nh qu©n nh÷ng n¨m gÇn ®©y, kh«ng lín h¬n nhiÒu so víi giai ®o¹n 1985 -1995. Tuy nhiªn, nh÷ng n¨m gÇn ®©y viÖc sö dông n­íc ë th­îng nguån vµ ë §BSCL t¨ng lªn, bëi vËy chiÒu dµi x©m nhËp mÆn cã xu thÕ gia t¨ng ®¸ng kÓ do ®ét biÕn cña l­u l­îng tøc thêi. Trong b¸o c¸o tæng kÕt nghiªn cøu mÆn, t¸c gi¶ NguyÔn §×nh TiÕn Ph©n ViÖn Kh¶o s¸t Qui ho¹ch Thñy lîi Nam Bé ®· tr×nh bµy mét sè quan hÖ dùa vµo tµi liÖu thùc ®o gi÷a ΔS vµ ΔSbq cña c¸c tr¹m cöa s«ng cho tõng th¸ng theo d¹ng: 4 ΔSmax = a. ΔSbq + b Trong ®ã: ΔSmax T.®o - Smax tr­ît 15 ngµy ΔSbq = SbqT.®o - Sbq tr­ît 15 ngµy. C¸c quan hÖ rÊt chÆt chÏ nµy cho phÐp ta cã thÓ tÝnh to¸n, dù b¸o ®é mÆn S tõ S hoÆc ng­îc l¹i. II.2. NhËn xÐt chung vÒ chiÒu dµi x©m nhËp mÆn trªn c¸c nh¸nh s«ng Cöu Long Dùa vµo tµi liÖu thùc ®o mÆn trong nh÷ng n¨m qua, x¸c ®Þnh ranh giíi x©m nhËp mÆn 1 g/l vµ 4 g/l cho toµn §BSCL ta thÊy xu thÕ ¶nh h­ëng mÆn trªn c¸c nh¸nh s«ng Cöu Long kh«ng kh¸c nhau nhiÒu. Mét c¸ch tæng qu¸t, th«ng th­êng ¶nh h­ëng x©m nhËp mÆn 4 g/l cao nhÊt trªn s«ng TiÒn kho¶ng trªn Mü Tho (c¸ch cöa s«ng 55 km ), s«ng Hµm Lu«ng trªn tr¹m Mü Ho¸ (c¸ch cöa s«ng 52- 54 km), trªn s«ng Cæ Chiªn qua §øc Mü (c¸ch cöa s«ng 52 - 53 km) vµ trªn s«ng HËu trªn §¹i Ng·i 4 - 5 km (c¸ch cöa s«ng kho¶ng 48 - 50 km). Ta nhËn thÊy r»ng kh¶ n¨ng x©m nhËp mÆn trªn s«ng Cöa TiÓu cã m¹nh h¬n, ®Æc biÖt lµ ®èi víi sù biÕn ®éng cña ®é mÆn S . §ã lµ do tû lÖ ph©n bè l­u l­îng so víi tû lÖ mÆt c¾t ngang nh¸nh s«ng vµ do sù d©ng n­íc do giã ch­íng ë cöa TiÓu lµ bÊt lîi h¬n so víi c¸c cöa s«ng kh¸c. Do sù kh¸c biÖt cña ®é mÆn c¸c th¸ng, c¸c n¨m kh¸c nhau nªn ta cã c¸c d¶i ®­êng cong ph©n bè ®é mÆn tõng th¸ng cho mçi nh¸nh s«ng còng kh¸c nhau. ThÝ dô: - Nh¸nh Cöa TiÓu:  Trong th¸ng III ngoµi cöa s«ng ®é mÆn kho¶ng 24 -27 g/l, nh­ng t¹i Vµm Giång (km 30) chØ lµ 9 - 10 g/l, Xu©n Hoµ (km 44) lµ 4 - 5 g/l vµ Mü Tho 2,5 -3,5 g/l.  Th¸ng IV ®é mÆn ngoµi cöa s«ng lµ 22 - 25 g/l, t¹i Xu©n Hoµ lµ 6 - 9 g/l vµ Mü Tho lµ 4 -5 g/l.  Sang th¸ng V ®é mÆn t¹i cöa lµ 12- 15 g/l, Xu©n Hoµ lµ 4 - 5 g/l vµ Mü Tho lµ 2- 3g/l. - Nh¸nh s«ng Cæ Chiªn:  Th¸ng III ®é mÆn t¹i cöa biÕn ®æi tõ 23 - 29 g/l, tíi km 20 ®é mÆn cßn 12- 14 g/l, t¹i Trµ Vinh (km 35) ®é mÆn 10 - 12 g/l, song tíi §øc Mü (km 46) ®é mÆn chØ cßn kho¶ng 4- 5 g/l.  Th¸ng IV, ®Çu th¸ng V chiÒu dµi x©m nhËp mÆn lµ lín nhÊt .. - Nh¸nh Hµm Lu«ng, Bassac cho ta nh÷ng nhËn xÐt t­¬ng tù. Ph¹m vi biÕn ®æi cña ®é mÆn däc c¸c nh¸nh s«ng theo thêi gian lín nhÊt lµ th¸ng III, IV råi gi¶m dÇn ë th¸ng II vµ V. Møc ®é biÕn ®æi lín nhÊt lµ ë nh¸nh s«ng Cöa TiÓu vµ nhá nhÊt lµ nh¸nh s«ng Bassac. 5 ... - tailieumienphi.vn