đặt vấn đề cho nhiệm vụ nghiên cứu tiếp theo". Trong bài báo này tác giả tập trung vào việc đánh giá hiệu quả xả nƣớc đẩy mặn nhằm đảm bảo tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc cho nhà máy nƣớc Tân Hiệp (Bến Than), nằm cách chân đập 75 km (cách cửa sông 65 km) trong các đợt triều cƣờng từ năm 2007 đến năm 2013 để phân tích. Kết luận: Mô phỏng dự báo diễn xâm nhập mặn đã đƣợc nhiều nhà khoa học trong nƣớc nghiên cứu và áp dụng cho vùng hạ lƣu Đồng Nai – Sài Gòn, bên cạnh đó các nghiên cứu xét đến tác động kép việc gia tăng xâm nhập mặn là do BĐKH dẫn đến làm suy giảm nguồn nƣớc thƣợng lƣu và kết hợp nƣớc biển dâng ở hạ lƣu. Tổng quan nghiên cứu trên thế giới Biến đổi khí hậu đã và đang diễn ra trên quy mô toàn cầu, tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi trƣờng trên phạm vi toàn thế giới.
Hiện tƣợng triều cƣờng, mực nƣớc biển dâng cao gây sạt lở bờ biển, bờ sông, ngập lụt…., đặc biệt là vấn đề nhiễm mặn nguồn nƣớc đã gây ảnh hƣởng và là mối quan tâm của nhiều nƣớc. "Three-Dimensional Flow and Transport Simulation of the Nile Estuary Taking into Account the Sea Level Rise " của Mohamed, 2014 [15]. Bài báo sử dụng phần mềm thủy lực Telemac-3D để mô phỏng lan truyền mặn ở sông Nile xem xét trong điều kiện nƣớc biển dâng. Các mô phỏng lan truyền mặn cho thấy nƣớc mặn đang xâm nhập vào sông Nile cho khoảng cách khác nhau, 11,3 đến 12 km ở bề mặt thoáng và khoảng 16 km gần phía dƣới đáy, lƣỡi mặn dao động với chu kỳ giống nhau.
Kết quả nồng độ muối biến thiên theo ba chiều không gian. Mực nƣớc biển dâng dẫn đến xâm nhập mặn nhiều hơn. Để duy trì khoảng cách an toàn chiều dài xâm nhập trƣờng hợp mực nƣớc biển dâng, cần có biện pháp xả nƣớc ở thƣợng lƣu cũng phải đƣợc tăng lên, tuy nhiên điều này có thể có tác động tiêu cực đối với ngân sách của một quốc gia. -8- "Assessing the Impacts of Sea Level Rise on Salinity Intrusion and Transport Time Scales in a Tidal Estuary, Taiwan" của Wen-Cheng Liu, 2013 [16].
Bằng mô hình xâm nhập và lan truyền ba chiều, SELFE, đƣợc thiết lập để mô phỏng thủy động lực học và phân bố độ mặn ở cửa sông Wu và phụ cận bờ biển ở phía bắc Đài Loan. Các kết quả mô phỏng cho thấy rằng thời gian duy trì mặn của các cửa sông Wu sông sẽ tăng khi mực nƣớc biển dâng. Khoảng cách xâm nhập mặn ở cửa sông Wu sẽ tăng lên và di chuyển về phía thƣợng nguồn khi mực nƣớc biển dâng cao, gây nên hạn chế về chất lƣợng nƣớc ảnh hƣởng đến cấp nƣớc cho đô thị và khu công nghiệp. “Influence of the Freshwater Discharge on the Hydrodynamics of Patos Lagoon, Brazil” của Gustavo Pessoa de Barros, 2014 [17].
Tác giả sử dụng mô hình số TELEMAC-3D để mô phỏng cho hai trƣờng hợp, trƣờng hợp sử dụng lƣu lƣợng nƣớc ngọt từ năm 1940 đến năm 1973 (mô phỏng A), và mô phỏng thứ hai sử dụng dữ liệu từ năm 1974 đến năm 2006 (mô phỏng B). Hai giai đoạn này đƣợc lựa chọn bởi vì trƣớc (sau) năm 1973, lƣu lƣợng nƣớc ngọt trung bình hàng năm thấp (cao) hơn so với giá trị trung bình cho cả giai đoạn (1080 m3/s). Sự khác biệt về lƣu lƣợng, mực nƣớc, độ mặn và vận tốc hiện tại giữa hai mô phỏng đƣợc phân tích. Kết quả cho thấy, lƣu lƣợng nƣớc ngọt là tác nhân chính cho khu vực phá, lƣu lƣợng từ các nhánh sông chính của khu vực nghiên cứu chịu ảnh hƣởng của các yếu tố khí hậu.
Tại cửa sông, mực nƣớc bị ảnh hƣởng bởi sự tƣơng tác giữa lƣu lƣợng nƣớc ngọt và những tác động từ xa kết hợp với hoàn lƣu của khu vực ven biển liền kề. Sự khác biệt đáng kể nhất giữa độ mặn trung bình dƣới đáy và bề mặt đƣợc ghi nhận ở khu vực trung tâm của cửa sông và tại các đê chắn sóng Barra. Cƣờng độ xả nƣớc ngọt xác định sự phân tầng thẳng đứng của các cửa sông. Sự phân tầng thẳng đứng cho thấy có sự khác biệt đáng kể giữa mô phỏng A và B trên tất cả các mặt cắt.
Về vận tốc dòng chảy trung bình theo phƣơng thẳng đứng, không có sự khác biệt đáng kể giữa hai mô phỏng, điều đó cho thấy rằng lƣu lƣợng nƣớc ngọt không phải là tác nhân chính kiểm soát vận tốc theo phƣơng thẳng đứng mà là gió. “Control of salt water intrusion due to sea level rise in the coastal zone of Bangladesh” của M. Một trong những tác -9- động tiềm tàng của sự nóng lên toàn cầu và nƣớc biển dâng là sự gia tăng nồng độ mặn của các khu vực ven biển, điều này sẽ đe dọa đến nguồn nƣớc sạch và hệ sinh thái thủy sinh. Bài báo này xem xét tác động của nƣớc biển dâng đối với nồng độ mặn ở khu vực Tây Nam của Bangladesh.
Mục đích của nghiên cứu là xác định độ nhạy của nồng độ mặn trên sông khi có sự thay đổi lƣu lƣợng thƣợng nguồn và mực nƣớc biển hạ lƣu. Lƣu lƣợng dòng chảy thƣợng nguồn tối thiểu đƣợc xác định để ngăn sự xâm nhập mặn khi nƣớc biển dâng. Mô hình lan truyền mặn một chiều đƣợc sử dụng và kết hợp với mô hình dòng chảy trên sông và bề mặt hiện có. Tác giả dựa vào các chỉ số Nash-Sutcliffe (EF), hệ số tƣơng quan (R 2) và phần trăm độ lệch dòng chảy để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình.
Kết quả của nghiên cứu chỉ ra rằng nồng độ mặn ở khu vực Tây Nam của Bangladesh sẽ tăng tƣơng ứng với mực nƣớc biển dâng cùng với điều kiện lƣu lƣợng thƣợng nguồn giảm làm ảnh hƣởng đến độ phì nhiêu của đất, nông nghiệp, tính sẵn có của nƣớc ngọt, sự tồn tại của rừng Sundarban. “Assessment of salinity intrusion in the James and Chickahominy Rivers as a result of simulated sea-level rise in Chesapeake Bay, East Coast, USA” của Karen C.Ricea, Bo Hongb, 2011 [19]. Theo các nghiên cứu của IPCC và các nhà khoa học trên thế giới, hiện nay mực nƣớc biển toàn cầu có xu hƣớng tăng lên. Nhóm tác giả Karen C.Rice, Bo Hong và Jian Shen (2011) đã thực hiện nghiên cứu “Đánh giá xâm nhập mặn trên hệ thống sông James và Chickahominy dựa trên kết quả mô phỏng mực nƣớc biển dâng ở Vịnh Chesapeake và bờ biển phía Đông Hoa Kỳ”, trong nghiên cứu này tác giả sử dụng mô hình ba chiều HEM-3D (Hydrodymamic –Eutrophication Model) và 3 kịch bản nƣớc biểng dâng là 30cm, 50cm và 100cm dựa trên chƣơng trình khoa học về BĐKH cho khu vực giữa Đại Tây Dƣơng trong thế kỷ 21.
Kết quả nghiên cứu cho thấy độ mặn trong toàn bộ dòng sông tăng lên theo mực nƣớc biển dâng và độ mặn trong các năm hạn hán cao hơn những năm bình thƣờng. Trên sông Jame sự gia tăng độ mặn là ở vùng cửa sông đến trung lƣu (cách cửa sông từ 20km đến 50km) và lớn hơn độ mặn ở vùng thƣợng lƣu. Độ mặn trung bình lớn nhất tăng từ 2g/l đến 4g/l tƣơng ứng với mực nƣớc biển tăng từ 50cm đến 100cm. Lƣợng nƣớc có độ mặn từ 10g/l đến 20g/l sẽ tăng rất nhiều nếu mực nƣớc biển tăng 100cm.
Trên sông Chickahominy với mực -10- nƣớc biển dâng 100cm độ mặn trung bình tại các khu cấp nƣớc cách cửa sông 34km về phía thƣợng nguồn sẽ là 3g/l và lớn hơn 5g/l vào mùa khô đều vƣợt xa tiêu chuẩn cấp nƣớc tiêu dùng của cơ quan BVMT của Mỹ đối với chất rắn hòa tan có trong ăn uống. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng mực nƣớc biển trung bình ở Vịnh Chesapeake tại bờ biển phía Đông của Hoa Kỳ lớn hơn mực nƣớc trên toàn thế giới. Mực nƣớc biển dâng cao có thể làm cho nƣớc mặn xâm nhập vào đất liền ở các cửa sông và trên các hệ thống sông đe dọa môi trƣờng sống cùa các loài thủy sinh và nguồn nƣớc cung cấp nƣớc uống cho ngƣời dân. “Salt intrusion during the dry season in the Huangmaohai Estuary, Pearl River Delta, China”, của Wenping Gong, Jian Shen, 2012 [20].
Wenping Gong, Jian Shen (2012) đã thực hiện nghiên cứu “Xâm nhập mặn do ảnh hƣởng bởi những thay đổi của chất lƣợng nƣớc sông và xáo trộn thủy triều trong mùa khô ở vùng sông Modaomen, Trung Quốc”. Các tác giả cho thấy sự gia tăng xâm nhập mặn trong những năm gần đây ở vùng cửa sông Modaomen một trong những cửa sông thuộc lƣu vực sông Pearl của Trung Quốc, đã đe dọa nguồn cung cấp nƣớc sạch ở các khu vực xung quanh thành phố Trung Sơn, Chu Hải ở tỉnh Quảng Đông và Ma cao. Trong nghiên cứu này tác giả đã sử dụng mô hình EFDC để nghiên cứu chế độ vận chuyển muối, sự xâm nhập mặn do thay đổi lƣợng nƣớc sông và xáo trộn thủy triều và tìm ra đƣợc điều kiện ranh giới cấp nƣớc cho vùng nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy chiều dai xâm nhập mặn trên sông phụ thuộc nhiều vào sự thay đổi lƣợng nƣớc sông và sự xáo trộn thủy triều đặc biệt là mùa khô.
Nhận xét: Biến đổi khí hậu đang là mối quan tâm của rất nhiều nƣớc trên thế giới, với những hệ quả nghiêm trọng do nƣớc biển dâng, triều cƣờng tăng, nhiệt độ gia tăng,. đặc biệt là vấn đề xâm nhập mặn vào đến nguồn nƣớc. Đã ảnh hƣởng không nhỏ đến nguồn nƣớc cấp của mỗi nƣớc, đặc biệt là Việt Nam (nƣớc có đƣờng bờ biển trãi dài từ Bắc tới Nam của lãnh thổ). Với mỗi phần mềm đều có ƣu và nhƣợc điểm khác nhau.
Nhƣng tất cả là cùng một mối quan tâm giúp con ngƣời ứng phó và có phƣơng hƣớng cũng nhƣ biện pháp thích ứng trong điều kiện khí hậu biến đổi tác động đến tài nguyên nƣớc. -11- CHƢƠNG II: TỔNG QUAN VỀ THỦY VĂN, THỦY LỰC VÀ XÂM NHẬP MẶN Ở HẠ LƢU SÔNG SÀI GÕN ĐỒNG NAI 2. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN Lƣu vực sông Sài Gòn-Đồng Nai (LVSSGĐN) nằm trong khoảng vĩ độ 10o20’ – 12o20’ Bắc, kinh độ 105o45’ – 109o15’ Đông, bao gồm các tỉnh Lâm Đồng, Đắc Lắc, Đồng Nai, Bình Phƣớc, Bình Thuận, Bình Dƣơng, Tây Ninh, Thành phố Hồ Chí Minh, Bà Rịa – Vũng Tàu và một phần tỉnh Long An. Giới hạn bởi phía Bắc và Đông – Bắc là 2 tỉnh Khánh Hòa và Dak Lak, phía Tây là Campuchia, phía Đông là phần còn lại của tỉnh Bình Thuận, Bà Rịa – Vũng Tàu, Ninh Thuận và Biển, phía Nam là phần còn lại của tỉnh Long An và tỉnh Tiền Giang.