ĐẶT VẤN ĐỀ Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) ở cuối nguồn lưu vực sông MeKong, với tổng diện t ch tự nhiên vào khoảng 3,9 triệu ha. Ph a Bắc giáp Cam-pu-chia, ph a Đông giáp biển Đông và ph a Tây giáp vịnh Thái Lan. Địa hình khá bằng phẳng, cao độ bình quân là + 1m so với mực nước biển, chịu ảnh hưởng của thủy triều và xâm nhập mặn theo mùa hàng năm với diện t ch nhiễm mặn lên tới 1,7 triệu ha. Sông Cửu Long với 2 nhánh là sông Tiền và sông Hậu, dài trên 120 km.
Là vùng có diện t ch và thời gian ngập mặn lớn nhất của cả nước. Đặc biệt vào mùa khô, cao điểm nhất là tháng 4, độ mặn lên cao nhất, và quá trình lan truyền mặn xa nhất, phủ rộng đến 50% diện t ch toàn vùng. ĐBSCL được biết đến là vùng đất giàu tiềm năng, đóng vai tr quan trọng trong kinh tế- xã hội nước ta. Hàng năm, tổng sản lượng nông nghiệp chiếm khoảng 50% tổng sản lượng của cả nước, là vùng cung cấp sản lượng gạo cho xuất khẩu nông nghiệp – khoảng 80% tổng sản lượng của cả nước.
Tuy nhiên việc sản xuất nông nghiệp lại phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước và bị chi phối ch nh bởi vấn đề xâm nhập mặn. Nguyên nhân là do d ng chảy trên các sông suy giảm, mực nước hạ thấp, xu thế nước biển dâng, triều cường, làm cho vấn đề xâm nhập mặn trở nên nghiêm trọng hơn. Ngoài ra tình trạng khô hạn kéo dài, mưa t cũng góp phần làm đất bị xâm nhập mặn, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và đời sống của người dân trên khu vực. Xâm nhập mặn là một trong những thách thức lớn nhất hiện nay, nhiệt độ tăng, mực nước biển dâng gây ngập lụt, nước mặn xâm nhập sâu vào đất liền ngày càng phổ biến…ĐBSCL được đánh giá là khu vực sẽ gánh chịu nhiều tác hại xấu do biến đổi kh hậu, đặc biệt là sự thay đổi mực nước và tình hình xâm nhập mặn.
Xâm nhập mặn vào mùa khô đã và đang gây ra hiện tượng thiếu nước phục vụ sinh hoạt cho người dân, ảnh hưởng đến hoạt động nuôi trồng thủy sản, dẫn đến khan hiếm nước ngọt, khó khăn cho đời sống và sản xuất. Những năm gần đây, quá trình xâm nhập mặn ngày một gia tăng đã ảnh hưởng đến quá trình phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt là những vùng ven biển. Trước những tác động và tiềm năng do nước biển dâng kết hợp với sự thay đổi chế độ thủy lực, thủy văn đã ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước ở ĐBSCL. Đặc biệt là vấn đề xâm nhập mặn.
Nghiên cứu sẽ tập trung vào hai yếu tố ch nh đó là lưu lượng nước thượng nguồn suy giảm và mực nước biển dâng. Xây dựng kịch bản sẽ dựa trên cùng một mực nước dâng, chỉ khác biệt ở giá trị lưu lượng nguồn. Nhằm xem xét, đánh giá khả năng suy giảm lưu lượng ảnh hưởng đến quá trình xâm nhập mặn khi kết hợp với mực nước triều tăng.Khu vực nghiên cứu Đồng Bằng Sông Cửu Long (Nguồn Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam) 1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.
Mục tiêu chung Nghiên cứu tình trạng xâm nhập mặn vùng đồng bằng sông Cửu Long ứng với các chế độ thủy lực khác nhau 1. Mục tiêu cụ thể Xây dựng kịch bản về xâm nhập mặn ứng với các chế độ thủy lực khác nhau dưới tác động mực nước biển dâng cao, lưu lượng thượng nguồn ngày càng suy giảm, nhằm giải quyết, kiểm soát vấn đề xâm nhập mặn vùng ĐBSCL. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 1. Ý nghĩa khoa học Đánh giá một cách tương đối những diễn biến, tác động của quá trình xâm nhập mặn trước những ảnh hưởng của biến đổi kh hậu: mực nước biển dâng, triều cường tăng…, chế độ thủy lực và thủy văn…ảnh hưởng nghiêm trọng đến phát triển kinh tế- xã hội, đặc biệt là sản xuất nông nghiệp vùng ĐBSCL bao gồm thành phố Cần Thơ và 12 tỉnh thành: Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Trà Vinh, Sóc Trăng, Hậu Giang, An Giang, Kiên Giang, Bạc Liêu và Cà Mau.
Nhằm dự báo, đề xuất các định hướng ứng phó quá trình xâm nhập mặn trên địa bàn nghiên cứu, đóng góp cơ sở khoa học cho việc xây dựng và triển khai kế hoạch hành động như: điều chỉnh quy hoạch tổng thể và sản xuất nông nghiệp cho khu vực, lựa chọn cây trồng vật nuôi th ch nghi với điều kiện khô hạn và môi trường nước mặn, lợ. Kiện toàn hệ thống đê và thành lập nhiều khu tứ giác. Xây dựng, hoàn thiện hệ thống công trình giữ nước ngọt trong đồng bằng. Xây dựng đập ngầm và hệ thống đê biển, đê sông… 1.
Ý nghĩa thực tiễn Các kết quả của nghiên cứu có thể được sử dụng như cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc hoạch định các đề án liên quan đến quá trình xâm nhập mặn, đề ra phương hướng, ứng phó cũng như giải quyết của ch nh quyền và cộng đồng địa phương. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: diễn biến xâm nhập mặn vùng ĐBSCL, những ảnh hưởng và tác động của nó đến quá trình sản xuất, đời sống của con người. Phạm vi nghiên cứu ĐBSCL nằm ở hạ lưu sông MeKong với hệ thống sông, kênh rạch lớn nhỏ đan xen, nên rất thuận lợi cung cấp nước ngọt quanh năm, với hai nhánh sông Tiền và sông Hậu mang lại tổng lượng nước cho sông Cửu Long khoảng 500 tỷ mét khối.
Trong đó sông Tiền chiếm 79% và sông Hậu chiếm 21%. Chế độ thuỷ văn thay đổi theo mùa. Mùa mưa nước sông mang nhiều phù sa bồi đắp cho đồng bằng. Về mùa khô, lượng nước giảm nhiều, làm cho thuỷ triều lấn sâu vào đồng bằng làm vùng đất ven biển bị nhiễm mặn nghiêm trọng.Chiều dài bờ biển 732 km với nhiều cửa sông và vịnh, chịu nhiều ảnh hưởng của triều cường.
Hiện nay tình hình khô hạn và xâm nhập mặn tại các tỉnh vùng đồng bằng sông Cửu Long đang ở mức báo động, nước mặn lấn sâu vào nội đồng, kéo dài 4- 5 tháng, độ mặn đo được là 4g/l – 12g/l. Nhiều địa phương, vùng miền thuộc ĐBSCL đang gặp khó khăn do khan hiếm nước ngọt, thiếu nước sinh hoạt, ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất của người dân. Trong những năm gần đây, trước tác động của biến đổi kh hậu, mực nước biển dâng, mặn xâm nhập sâu, ô nhiễm nguồn nước, lũ lụt, hạn hán kéo dài, cạn kiệt nguồn nước, v.v…tình hình khan hiếm nguồn nước càng trở nên trầm trọng. Phạm vi vùng nghiên cứu (ĐBSCL) [ Nguồn: Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam] -4- ĐBSCL c n là vùng chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của thủy triều kèm theo đó là xâm nhập mặn từ biển Đông và vịnh Thái Lan.
Vào mùa khô, trước tác động của nước biển dâng, kết hợp với sự suy giảm lưu lượng từ ph a thượng lưu, nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt và sản xuất vùng ĐBSCL tăng. Xâm nhập trên sông ch nh và các sông, kênh thông ra biển có xu hướng tăng cao, xâm nhập sâu và sớm hơn. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thu thập số liệu địa hình phục vụ phân t ch và t nh toán. Mô tả điều kiện hiện tại và lịch sử của sự phát triển vùng nghiên cứu.
Thu thập thêm dữ liệu với các hình thức điều tra thực địa và nghiên cứu mô hình tương ứng. Bản đồ địa hình, không ảnh, ảnh vệ tinh, bản đồ sử dụng đất. Gió, áp suất kh quyển, nước biển dâng, nhiệt độ và độ măn. Điều tra, thu thập thông tin dữ liệu về xâm nhập mặn vùng đồng bằng sông Cửu Long.
Phân t ch, xác định các yếu tố thủy lực ảnh hưởng đến xâm nhập mặn, cơ chế xâm nhập mặn vùng đồng bằng sông Cửu Long. Sử dụng phần mềm t nh toán Telemac - 2D để nghiên cứu sự thay đổi trong xâm nhập mặn trên các phương diện cường độ, mức độ mở rộng vùng bị ảnh hưởng, và thời gian bị ảnh hưởng, ứng dụng mô hình thủy lực t nh toán, sử dụng module thủy lực và module tải khuếch tán trong Telemac - 2D để mô phỏng xâm nhập mặn, đánh giá sự thay đổi xâm nhập mặn ứng với các chế độ thủy lực khác nhau (mực nước biển dâng, biến đổi của d ng chảy thượng nguồn, biến đổi kh hậu, khai thác sử dụng nước…v. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ THẾ GIỚI 1. Tổng quan nghiên cứu trong nước -5- Việt Nam là một trong 5 nước chịu ảnh hưởng nghiêm trọng của biến đổi kh hậu và nước biển dâng.
Đặc biệt đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng sông Hồng là những vùng trũng nên bị ảnh hưởng nhiều nhất khi xảy ra hiện tượng xâm nhập mặn. ĐBSCL là vùng chịu ảnh hưởng mạnh nhất, nước biển dâng cao hơn sẽ làm cho nhiều vùng nước ngọt hiện nay trở thành vùng nước lợ, làm thay đổi chế độ thủy văn d ng chảy, nước biển dâng cao đồng thời dẫn đến mất đất nông nghiệp, ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống cũng như sản xuất của người dân. Về mùa khô ở đồng bằng sông Cửu Long hầu như không có mưa, nguồn nước chủ yếu do sông MeKong cung cấp, bình quân lưu lượng kiệt của sông MeKong chảy về ĐBSCL khoảng 2000 m3/s. Bên cạnh đó thảm thực vật ph a thượng nguồn đang bị suy giảm nghiêm trọng.
Ước t nh lưu lượng chảy về ĐBSCL lúc đó chỉ c n khoảng 1000 m3/s, nguy cơ hạn hán nghiêm trọng. Vấn đề thiếu hụt nguồn nước ngọt sẽ tác động hết sức tiêu cực đến mọi mặt đời sống kinh tế xã hội. Hiện nay, ở Việt Nam có một số chương trình dùng để t nh toán và dự báo mực nước, độ mặn trên toàn ĐBSCL chằng hạn như Meksal, Hybrid, Vrsap, Sal, Kod, Mike11,.Ngoài Hybric thiên về thống kê, thuật toán các chương trình c n lại đều dựa trên việc giải hệ phương trình Saint – Venant một chiều để t nh mực nước, lưu lượng, giải hệ phương trình khuếch tán một chiều để t nh độ mặn trung bình trên toàn mặt cắt. Sau đây là một số nghiên cứu được tham khảo trong quá trình nghiên cứu luận án: “Mô hình ghép 1-2 chiều sông-biển trong t nh toán quy hoạch Đồng bằng sông Cửu Long có xét đến ảnh hưởng của biến đổi thượng lưu, gió chướng và nước biển dâng” của GS.TS Nguyễn Tất Đắc, TS.
Đề tài nghiên cứu Khoa học cấp Bộ về dự báo biên mực nước và độ mặn ở cửa sông ĐBSCL dựa trên việc ghép nối mô hình thủy lực và lan truyền chất một chiều trong sông và 2 chiều ngang trên biển về d ng chảy và lan truyền chất.