I. Giới thiệu chung
Nghiên cứu tập trung vào vấn đề xâm nhập mặn tại Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), sử dụng mô hình thủy lực Telemac 2D để đánh giá tác động của các kịch bản thủy lực khác nhau. Xâm nhập mặn là thách thức lớn đối với khu vực, đặc biệt trong mùa khô, gây thiếu nước ngọt, ảnh hưởng đến sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp. Nghiên cứu này nhằm dự báo diễn biến mặn, mực nước, và nồng độ mặn dưới tác động của mực nước triều tăng và lưu lượng nước thượng nguồn giảm.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính là ứng dụng mô hình Telemac 2D để nghiên cứu xâm nhập mặn tại ĐBSCL dưới các kịch bản thủy lực khác nhau. Nghiên cứu nhằm dự đoán diễn biến mặn, mực nước lớn nhất, nồng độ mặn, và thời gian truyền mặn. Kết quả sẽ giúp đánh giá tác động của mực nước biển dâng và suy giảm lưu lượng thượng nguồn đến quá trình xâm nhập mặn.
1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Nghiên cứu có ý nghĩa khoa học trong việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng đến xâm nhập mặn. Về thực tiễn, kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở để đề xuất các giải pháp quản lý nguồn nước, điều chỉnh quy hoạch sản xuất nông nghiệp, và xây dựng các công trình chống mặn tại ĐBSCL.
II. Tổng quan vùng Đồng bằng sông Cửu Long
ĐBSCL là vùng đất thấp, chịu ảnh hưởng mạnh của thủy triều và xâm nhập mặn. Với hệ thống sông ngòi dày đặc, khu vực này có vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc gia, đặc biệt là sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, xâm nhập mặn đang trở thành vấn đề nghiêm trọng, đặc biệt trong mùa khô, khi mực nước biển dâng và lưu lượng nước thượng nguồn suy giảm.
2.1. Đặc điểm địa lý và thủy văn
ĐBSCL nằm ở hạ lưu sông Mekong, với địa hình bằng phẳng và cao độ trung bình khoảng 1m so với mực nước biển. Khu vực này chịu ảnh hưởng của thủy triều từ biển Đông và vịnh Thái Lan, dẫn đến xâm nhập mặn theo mùa. Mùa khô, độ mặn tăng cao, lan rộng đến 50% diện tích toàn vùng.
2.2. Hiện trạng xâm nhập mặn
Xâm nhập mặn tại ĐBSCL đang ở mức báo động, đặc biệt trong những năm gần đây do tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Mặn xâm nhập sâu vào nội đồng, kéo dài 4-5 tháng, gây thiếu nước ngọt, ảnh hưởng đến sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp.
III. Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng mô hình thủy lực Telemac 2D để mô phỏng xâm nhập mặn tại ĐBSCL. Mô hình này giải hệ phương trình Saint-Venant, sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để tính toán dòng chảy và truyền chất hòa tan. Dữ liệu từ năm 2011-2013 được sử dụng để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình.
3.1. Giới thiệu mô hình Telemac 2D
Telemac 2D là mô hình thủy lực hai chiều, được sử dụng để mô phỏng dòng chảy và truyền chất hòa tan trong hệ thống sông ngòi. Mô hình này dựa trên hệ phương trình Saint-Venant, sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để giải quyết các bài toán thủy lực phức tạp.
3.2. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu thu thập dữ liệu địa hình, thủy văn, và khí tượng để xây dựng mô hình. Telemac 2D được sử dụng để mô phỏng xâm nhập mặn dưới các kịch bản thủy lực khác nhau, bao gồm mực nước biển dâng và suy giảm lưu lượng thượng nguồn.
IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng
Kết quả nghiên cứu cho thấy xâm nhập mặn tại ĐBSCL phụ thuộc chặt chẽ vào thủy triều và lưu lượng nước thượng nguồn. Mô hình Telemac 2D đã dự đoán chính xác diễn biến mặn, với độ mặn giảm dần từ cửa sông vào nội đồng. Kết quả này có giá trị thực tiễn trong việc quản lý nguồn nước và đề xuất các giải pháp chống mặn.
4.1. Kết quả mô phỏng
Mô hình Telemac 2D đã mô phỏng chính xác quá trình xâm nhập mặn tại ĐBSCL, với độ mặn thay đổi theo nhịp điệu của thủy triều. Kết quả cho thấy độ mặn giảm dần từ cửa sông vào nội đồng, phù hợp với dữ liệu thực đo.
4.2. Ứng dụng thực tiễn
Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để dự báo xâm nhập mặn và đề xuất các giải pháp quản lý nguồn nước tại ĐBSCL. Các giải pháp bao gồm xây dựng đập ngầm, hệ thống đê biển, và điều chỉnh quy hoạch sản xuất nông nghiệp.
