nghiên cứu tác động của đê biển vũng tàu gò công đến chất lượng nước vịnh gành rái

Hình 0-1 Tuy ến đê biển Vũng Tàu – Gò Công Hiện nay mỗi ngày trên các sông, kênh rạch trong lưu vực các hệ thông sông Đồng Nai – Sài Gòn và sông Vàm Cỏ tiếp nhận gần 2.0 triệu mP tế - xã

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC VỊNH GÀNH RÁI

Chuyên ngành: Xây dựng công trình biển

Mã số: 60.58.45

Người hướng dẫn khoa học: TS Nghiêm Tiến Lam

Hà Nội - 2013

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Trường Đại học Thủy lợi, Khoa

Kỹ thuật Biển, Phòng Đào tạo Đại học và Sau đại học đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong thời gian học tạp, nghiên cứu và hoàn thành Luận văn

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới thầy giáo hướng dẫn TS Nghiêm Tiến Lam đã luôn tận tình giúp đỡ tác giả từ những bước đi đầu tiên xây dựng ý tưởng nghiên cứu, cũng như trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện Luận văn Thầy đã luôn ủng hộ, động viên và hỗ trợ

những điều kiện tốt nhất để tác giả hoàn thành luận văn

Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Phạm Hồng Sơn đã tận tình giúp đỡ tác giả trong quá trình nghiên cứu sử dụng mô hình EFDC

Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy, cô giáo trong khoa Kỹ Thuật Bờ Biển, các bạn cùng lớp cao học 19bb và các anh chị đồng nghiệp trong văn phòng Dynamic Solution Internatinal đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tác giả trong thời gian học tập và nghiên cứu

Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới bố, mẹ, các anh chị và các em,

những người thân yêu trong gia đình đã luôn ở bên cạnh tác giả, động viên tác giả

về vật chất và tinh thần để tác giả vững tâm hoàn thành luận văn của mình

TÁC GIẢ…

Lê Thị Vân Linh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Lê Thị Vân Linh Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các nội dung và kết quả nghiên cứu trong Luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào

TÁC GIẢ…

Lê Thị Vân Linh

4.680T 80TPhân tích và đánh giá chất lượng nước vịnh Gành Rái trong điều kiện xây

dựng công trình và lưu lượng xả thải được dự báo đến năm 2020 (KB4).80T 89

TOC Tổng các chất hữu cơ cácbon

DO Lượng ô xy hòa tan trong nước

BOD Nhu cầu ô xy sinh hóa

COD Nhu cầu ô xy hóa học

M Ở ĐẦU

Tính c ấp thiết của đề tài:

Hạ du lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai ôm gọn vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, bao gồm TP Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình Dương và Bà Rịa – Vũng Tàu Đây là vùng có địa hình thấp trũng, chịu nhiều tác động của thiên tai lũ lụt, ngập úng, xâm nhập mặn nên khó khăn cho quá trình phát triển kinh tế - xã hội

Để giải quyết các vấn đề trên, tạo điều kiện phát triển bền vững vùng kinh tế

trọng điểm này, thời gian qua Tổng cục Thủy Lợi đã đề xuất quy hoạch tuyến đê

biển Vũng Tàu – Gò Công dài 28km chạy xuyên qua vịnh biển Gành Rái, Đồng Tranh nối thành phố Vũng Tàu (tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu) với huyện Gò Công (tỉnh

Tiền Giang) (Hình 0-1) Tuyến đê biển này tạo ra hồ chứa có tổng dung tích trên 2.5tỷ mP

, đủ khả năng để cắt lũ từ thượng lưu ứng với

tần suất 0.5% và mực nước biển dâng thêm 1.0m Tuyến đê biển có ảnh hưởng đến

một vùng rộng lớn bao gồm toàn bộ vùng hạ du lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai, vùng Đồng Tháp Mười, Long An và một phần tỉnh Tiền Giang Tuyến đê biển còn

kết hợp mở rộng tạo mặt bằng đô thị, khu công nghiệp, phục vụ du lịch, dịch vụ, nơi tránh trú bão của tàu thuyền, là nơi dự trữ nước ngọt trong tương lai

Tuyến đê này khi hoàn thành sẽ rút ngắn khoảng cách từ Vũng Tàu về các tỉnh miền Tây một cách đáng kể, tạo sự liên kết giữa các tỉnh miền Đông và Tây Nam bộ Song song đó, việc hình thành và phát triển đô thị biển sẽ kiến tạo cảnh quan hiện đại, thu hút được vốn đầu tư vào nhiều lĩnh vực khác

Tuy nhiên khi xây dựng tuyến đê biển Vũng Tàu – Gò Công sẽ làm thay đổi chế độ

thủy văn, gây bồi lắng vùng cửa sông, thay đổi hệ sinh thái ngập mặn ven biển, và ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường đặc biệt là môi trường hai Vịnh Gành Rái

và Đồng Tranh

Hình 0-1 Tuy ến đê biển Vũng Tàu – Gò Công

Hiện nay mỗi ngày trên các sông, kênh rạch trong lưu vực các hệ thông sông Đồng Nai – Sài Gòn và sông Vàm Cỏ tiếp nhận gần 2.0 triệu mP

tế - xã hội các tỉnh trong vùng này vào năm 2020 và các năm tiếp theo, lưu lượng nước thải và khối lượng các chất ô nhiễm còn có thể cao hơn nhiều lần Có nhiều ý

kiến cho rằng, nếu xây dựng đê biển Vũng Tàu – Gò Công sẽ tạo ra hồ chứa, ngăn

cản việc thoát chất thải ra ngoài biển Vịnh Gành Rái và Đồng Tranh có thể sẽ là bể

chứa chất thải của cả khu vực vùng kinh tế trọng điểm phía Nam

Vì vậy việc xem xét đánh giá các tác động của đê biển Vũng Tàu – Gò Công đến

chế độ thủy văn, thủy lực, sự bồi lắng vùng cửa sông, sự thay đổi hệ sinh thái rừng

ngập mặn và chất lượng nước vịnh Gành Rái là rất cần thiết

M ục tiêu của đề tài

Đề tài được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của công trình đê biển Vũng Tàu – Gò Công đến chất lượng nước vịnh Gành Rái, với việc ứng dụng mô hình 3 chiều EFDC đánh giá chất lượng nước vịnh Gành Rái trong trường hợp tự nhiên và trong trường hợp có xây dựng đê biển Vũng Tàu – Gò Công

Đối tượng và Phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là chế độ thủy lực và chất lượng nước khu vực

vịnh Gành Rái trong trường hợp tự nhiên và trường hợp có công trình

Phạm vi nghiên cứu của đề tài là vùng hạ du lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai

P hương pháp nghiên cứu

Các phương pháp nghiên cứu sau đây sẽ được sử dụng trong đề tài:

- Kế thừa, áp dụng có chọn lọc sản phẩm khoa học và công nghệ hiện có trên thế giới và trong nước Kế thừa các nghiên cứu khoa học, các dự án liên quan trên vùng vịnh Gành Rái

- Phương pháp điều tra phân tích tổng hợp nguyên nhân hình thành

- Phương pháp phân tích thống kê

- Phương pháp mô hình toán thuỷ văn , thuỷ lực, cân bằng nước và ứng dụng các công nghệ hiện đại: viễn thám, GIS

- Phương pháp chuyên gia

C ấu trúc luận văn

80T

Chương 180TGiới thiệu về khu vực nghiên cứu

Giới thiệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và hiện trạng môi trường khu

vực nghiên cứu

Chương 2Tổng quan về phương pháp mô hình toán

Trình bày tổng quan về phương pháp mô hình toán và cơ sở của các mô hình được sử dụng trong nghiên cứu

Chương 3 Ứng dụng mô hình EFDC đánh giá chất lượng nước vịnh Gành Rái

Trong chương này, trình bày chi tiết các bước thiết lập mô hình toán cho khu

vực nghiên cứu sử dụng EFDC

Chương 4Đánh giá chất lượng nước qua các kịch bản

Phân tích ảnh hưởng của tuyến đê biển Vũng Tàu – Gò Công đến chất lượng nước vịnh Gành Rái

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận

Kiến nghị

Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

25 kinh độ Đông Đây là hệ

thống sông duy nhất bao trùm toàn bộ Miền Đông Nam Bộ gồm các tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, Đồng Nai, TP.Hồ Chí Minh, Long An, Tiền Giang và Bả Rịa – Vũng Tàu Diện tích toàn lưu vực khoảng 40.000 kmP

Nai qua sông Bé, sông Sài Gòn và Vàm Cỏ) và Tây Bắc-Đông Nam (vùng đồi Long Bình-Long Thành-Xuân Lộc ra biển)

Vùng trung du: bao gồm phần lớn các tỉnh Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước, một phần tỉnh Tây Ninh và TP Hồ Chí Minh Vùng này có diện tích lớn, cao độ trung bình từ vài mét đến vài chục mét, địa hình chuyển dần từ dạng đồi thoải hoặc đồi bát úp sang vùng đất cao khá bằng phẳng ở Dĩ An, Thuận An, Tp.Biên Hoà, Tân Uyên

Vùng đồng bằng châu thổ: nằm chủ yếu ở TP Hồ Chí Minh, một ít ở Đồng Nai, Bà Rịa-Vũng Tàu, Bình Dương, Tây Ninh và Long An Vùng đồng bằng có cao độ trung bình từ một đến năm mét, địa hình khá bằng phẳng và là vùng ảnh

hưởng mạnh của thủy triều từ Biển Đông

Phần lớn diện tích khu vực nghiên cứu thuộc dạng địa hình bồi tích, là vùng

thấp có cao độ nhỏ hơn 5m Địa hình bồi tích có ba dạng chính sau:

- Dạng bãi triều thường xuyên ngập triều, phân bố chủ yếu ven sông Đồng Nai, sông Sài Gòn và các rạch nhỏ Cao độ địa hình khoảng 0 - 1m, hằng ngày ngập nước khi thủy triều lên Đây là dạng địa hình có tuổi trẻ nhất trong khu vực

- Đồng bằng thấp thường xuyên ẩm ướt, tuổi Holocen muộn, địa hình có cao

độ khoảng 1 - 2m, được cấu tạo bởi trầm tích nguồn gốc sông, đầm lầy sông

- Thềm bậc một ở độ cao 2,5m, tuổi Holocen giữa, phân bố dưới chân các đồi cao, bề mặt địa hình hơi nghiêng Vùng thấp phía nam lác đác có những gò cao hơi nhô nhưng cũng không phá vỡ cảnh quan thiên nhiên của vùng bằng phẳng,

thấp trũng Ngoài ra, rải rác những vùng địa hình hơi nhô cao để phân chia ranh giới

tập trung nước của các rạch nhỏ vào các rạch lớn hoặc trực tiếp đổ vào sông lớn

Đặc điểm địa hình nổi bật của vùng nghiên cứu là bằng phẳng, thấp trũng có cao độ địa hình thay đổi từ 0,5 - 1,5m trên hàng chục kmP

2

Plà nguyên nhân làm cho các vùng tiểu địa hình trong khu vực rất nhạy cảm với ngập nước bởi tác động của các kiến trúc nổi do con người tạo ra

1.3 Đặc điểm khí hậu

1.3.1 Ch ế độ gió

Lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nainằm trong khu vực vừa chịu ảnh hưởng của hoàn lưu tín phong đặc trưng cho đới nội chí tuyến, lại vừa chịu sự chi phối ưu thế của hoàn lưu gió mùa khu vực Đông Nam bộ Mùa Đông, lưu vực chịu ảnh hưởng chủ yếu của gió mùa Đông - Bắc ứng với không khí đã trở thành nhiệt đới hóa tương đối ổn định nên có một mùa Đông ấm áp và khô hạn Mùa Hạ, khu vực lại chịu ảnh hưởng trực tiếp của hai luồng gió mùa Tây-Nam, từ vịnh Bengan vào đầu mùa và từ Nam Thái Bình Dương vào giữa và cuối mùa Những luồng gió mùa này phải đủ mạnh để chiếm ưu thế đối với tín phong Bắc Bán Cầu có hướng ngược lại Tốc độ gió bình quân biến đổi trong khoảng từ 1,5-3,0 m/s, có xu thế tăng dần khi ra biển và giảm dần khi vào sâu trong đất liền Tốc độ gió lớn nhất có thể đạt đến 20-25 m/s, xuất hiện trong bão và xoáy lốc Gió đất và gió biển khá phổ biến trên địa bàn nghiên cứu, xuất hiện vào những thời gian chuyển tiếp giữa ngày - đêm, đêm - ngày, tạo thời tiết mát mẻ, dễ chịu, thuận lợi cho du lịch, nghỉ ngơi Hàng năm, nhìn chung gió mạnh thường xuất hiện vào mùa khô, từ tháng XI-IV và gió yếu hơn vào mùa mưa, từ tháng VI-X Tuy nhiên, do địa hình chi phối, cũng có các trường hợp ngoại lệ

1.3.2 B ức xạ mặt trời

Vùng hạ du có một chế độ bức xạ phong phú và ổn định Tổng lượng bức xạ trong năm khoảng 145-155 Kcal/cm2-năm và sự biến thiên lượng tổng bức xạ năm không lớn Tổng lượng bức xạ lớn nhất rơi vào tháng III (trên 15 Kcal/cm2-tháng) Tuy nhiên do điều kiện địa lý, vùng hạ du có chế độ bức xạ của vùng nội chí tuyến

cận xích đạo nên trong mùa mưa tổng lượng bức xạ từng tháng nhỏ hơn các tháng mùa khô nhưng vẫn đạt trên 11 kcal/cm2-tháng Trong ngày, tổng lượng bức xạ tăng dần từ 6h sáng và đạt cực đại trong khoảng từ 11h - 14h và giảm dần đến 18h

1.3.3 Chế độ nhiệt

Mặc dù nằm gần xích đạo, trực tiếp ảnh hưởng bởi chế độ nhiệt vùng nhiệt đới nhưng với nền địa hình phức tạp, lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai cũng có sự

phân hóa nhiệt độ giữa các vùng một cách sâu sắc Vùng ven biển từ Phan Rang đến Vũng Tàu ảnh hưởng tương đối trực tiếp bởi chế độ nhiệt gần xích đạo và chế độ nhiệt miền duyên hải, có sự điều tiết khá tốt của khí hậu biển Khi đi sâu vào đất

liền, theo hướng Tây, do địa hình thay đổi đột ngột từ cao độ vài trăm mét lên đến trên 1.000m nên nhiệt độ có xu thế giảm dần Nhiệt độ trung bình hằng năm ở Đà

Lạt được ghi nhận là khoảng 18P

0 P

C Đi về hướng Tây-Nam, do địa hình thoải dần nên nhiệt độ lại tăng lên từ từ (Di Linh: 20,3P

o P

C, Bảo Lộc 21,5P

o P

C và Xuân Lộc là 25,6P

o

PC) Ở vùng trung du, nhiệt độ có phần đồng đều hơn, đạt xấp xỉ 26P

o P

C Về phía Tây, nhiệt độ có xu thế tăng lên từ 0,5-1,0P

o P

C Bình quân lưu vực, nhiệt độ trung bình

hàng năm đạt 25P

o

P

C với 3 vùng chủ yếu như sau:

- Vùng ven sông Vàm Cỏ Đông, hạ lưu Sài Gòn - Đồng Nai, trung bình 27P

o P

C;

- Vùng thượng lưu sông Bé, trung lưu sông Đồng Nai, trung lưu sông La Ngà, trung bình từ 25-26P

o P

C;

- Vùng thượng lưu các sông Đồng Nai, La Ngà trung bình từ 18-20P

o P

C Trên

lưu vực, nơi nóng nhất đạt nhiệt độ 27,7P

o P

C (Hiệp Hòa) và nơi lạnh nhất ở mức 17,9P

o

PC (Đà Lạt), chênh lệch gần 10P

o P

C Hàng năm, nhiệt độ thấp nhất rơi vào các tháng XII-I và nhiệt độ cao nhất thường rơi vào các tháng IV-V Một điểm đáng quan tâm ở đây là, trong khi nhiệt độ ngày đêm có chênh lệch lớn (8-10P

o

PC), thì biến thiên nhiệt độ trung bình hàng tháng trong năm lại không nhiều (3-4P

o P

C) Khu vực hạ

lưu sông Đồng Nai – Sài Gòn, trong một năm, mặt trời đi qua thiên đỉnh 2 lần cách nhau 4 tháng, với độ cao mặt trời ít thay đổi Lượng bức xạ tổng cộng từ 130 -135 Kcalo/cm2/năm Tháng III - IV, vào thời kì thời tiết quang mây, thời gian có nắng dài, lượng bức xạ cao nhất 400-500 Calo/cmP

2

P

Tháng VII có cường độ bức xạ thấp hơn 300-400 Calo/cmP

o

P

C Tháng IV là tháng nóng nhất có nhiệt độ trung bình trên dưới 28P

o

P

C Tuy nhiên thời gian duy trì nhiệt

độ cao trong ngày thường ngắn, chỉ vài ba giờ vào lúc sau buổi trưa Không khí rất

mát dịu khi chiều và đêm ở những vùng thấp và ven sông Sự dao động nhiệt độ

giữa ngày và đêm khoảng 10 - 12P

Bốc hơi tại các trạm khí tượng được quan trắc chủ yếu trên ống Piche (trong

lều) Do có nền nhiệt độ cao, thời gian nắng nhiều nên lượng bốc hơi trên toàn lưu

vực sông Sài Gòn – Đồng Nai nhìn chung là khá lớn, đạt trên dưới 1.000 mm/năm

Bốc hơi có xu thế gia tăng ở vùng hạ lưu ven biển, đạt từ 1.200-1.300 mm/năm Trong khi đó, tại vùng cao nguyên, lượng bốc hơi có phần giảm, chỉ còn khoảng 700-900 mm/năm Hàng tháng, lượng bốc hơi đạt từ 100-150 mm/tháng trong mùa khô và giảm còn 50-70 mm/tháng vào mùa mưa.R R(Bảng 1-1)

mm Vùng có ít ngày mưa hơn cả là cửa sông Đồng Nai và lưu vực Vàm Cỏ Đông,

mỗi năm chỉ chừng hai đến ba ngày mưa trên 50 mm và một đến hai ngày trong năm mới có một ngày mưa trên 100 mm

Hạ du hệ thống sông Đồng Nai – Sài Gòn nằm trong vùng chuyển tiếp của ba

hệ thống: Gió mùa Ấn Độ, gió mùa Mã Lai và Tây Thái Bình Dương Sự pha trộn

của nhiều cơ chế thời tiết là nguồn gốc của những biến động phức tạp trong chế độ mưa ẩm Lượng mưa trung bình vùng khoảng 1950mm, cao hơn khu vực nội thành

Số ngày mưa hằng năm trên 130 ngày Lượng mưa các tháng mùa mưa khoảng 200

- 350mm, với 10 - 23 ngày mưa Trường hợp mưa lớn tương đối ít, lượng mưa cực đại quan trắc được khoảng 150 - 200mm Trong sự biến động của mưa năm, sự biến động của mưa hàng tháng ở hạ lưu sông Đồng Nai - Sài Gòn là khá lớn

Lượng mưa bình quân tháng tại một số trạm trên lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai được đưa ra trong Bảng 1-2

Bảng 1-2 Lượng mưa bình quân tháng

Đơn vị: mm

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Bien Hoa 6.0 5.0 13.0 50.0 166.0 232.0 281.0 273.0 292.0 235.0 97.0 28.0 Tân Sơn

Nhất 13.0 4.0 11.0 48.0 208.0 313.0 296.0 271.0 327.0 274.0 118.0 46.0 Cần Giờ 0.0 0.0 2.0 14.0 174.0 189.0 196.0 168.0 169.0 32.0 6.0 15.0 Vũng Tàu 2.0 1.0 5.0 34.0 193.0 210.0 219.0 186.0 217.0 216.0 69.0 21.0

Ngu ồn: Tổng quan điều kiện tự nhiên – KTXH liên quan đến biến đổi lòng dẫn HDSDNSG [11]

1.4 M ạng lưới sông suối

Lưu vực sông Sài Gòn Đồng Nai bao gồm dòng chính sông Đồng Nai và bốn sông nhánh là sông La Ngà, sông Bé, sông Sài Gòn và sông Vàm Cỏ (Vàm Cỏ Đông và Vàm Cỏ Tây)

Sông Đồng Nai bắt nguồn từ cao nguyên Liangbien thuộc dãy trường Sơn Nam, với độ cao khoảng 2000m, gồm hai nhánh ở thượng nguồn là Da Dung và Da Nhim, Sông có hướng chảy chính là Đông Bắc – Tây Nam, có chiều dài 628km và

đi qua các tỉnh Lâm Đồng, Đắk Lắc, Bình Phước, Đồng Nai, Bình Dương, TP Hồ Chí Minh và Long An

Từ nhà máy thủy điện Trị An cho đến cửa Soài Rạp là phần hạ lưu sông Đồng Nai, có chiều dài khoảng 150km Sông đi qua vùng đồng bằng, lòng sông rộng, sâu,

độ dốc nhỏ

Sông Bé: là chi lưu lớn nhất nằm bê bờ phải dòng chính, hình thành từ vùng núi phía Tây của vùng Nam Tây Nguyên ở độ cao 600-800m Sông Bé chảy vào dòng chính Đồng Nai tại vị trí hạ lưu thác Trị An 6km Với chiều dài 350km và

diện tích lưu vực 7.650 kmP

2

P

, độ uốn khúc 1,4, độ dốc lòng sông 0,0032

Sông Sài Gòn: được hình thành từ hai nhánh Sài Gòn và Sanh Đôi, bắt nguồn

từ các vùng đồi ở Lộc Ninh và ven biên giới Việt Nam – Cam Pu Chia Sông Sài Gòn dài khoảng 280km, quanh co uốn khúc, lòng sông rộng từ 200m đến 400m, Cao độ đáy biến đổi từ -10m đến -30m Sau đập Dầu Tiếng, sông Sài Gòn thuộc sông đồng bằng, chảy quanh co, uốn khúc, đổi chiều liên tục ra đến tận cửa sông,

với hệ số uốn khúc khoảng 1,76

Sông Vàm Cỏ: là tên gọi chung từ sau hợp lưu của hai con sông lớn là Vàm

Cỏ Đông và Vàm Cỏ Tây Đây là hai con sông ddieenrr hình của soiong vùng ảnh hưởng triều với các nếp uốn đều đặn lệch tâm một đường thẳng nối từ điểm cuối bị ảnh hưởng triều đến cửa sông Sông Vàm Cỏ Đông có diện tích lưu vực 6.300kmP

2

P

, chiều dài 235km Sau khi hợp lưu, đoạn sông chung có chiều dài 36km và đỏ ra dòng chính Đồng Nai tại điểm gần cửa Xoài Rạp Cả hai sông đều có độ dốc lòng sông rất nhỏ, khoảng 0,00005 – 0,0001, vì vậy thủy triều ảnh hưởng rất sâu

Hệ thống sông kênh vùng hạ lưu hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai là một

mạng lưới sông – kênh khá dày, ngoài một số sông rạch tự nhiên còn có các kênh đào Từ Nhà Bè trở xuống, sông chia thành nhiều nhánh nhỏ mà đáng kể hơn là sông Lòng Tàu Hai sông Sài Gòn và Sông Vàm Cỏ được nối bằng các kênh đào khá lớn như Rạch Tra, Thái Mỹ, Kênh Xáng, kênh Ngang… Hệ thống kênh Đôi – kênh Tẻ và sông Bình Điền đi ngang qua trung tâm TP Hồ Chí Minh, nối sang sông Sài Gòn với Vàm Cỏ Đông

Sau Nhà Bè, sông Ðồng Nai tỏa thành hai phân lưu chính là sông Nhà Bè và sông Lòng Tàu Sông Nhà Bè khá rộng (từ 1000 - 1500m ở đoạn trên và 2000 -

3000 m ở đoạn dưới) và không sâu lắm (10 - 20m) Ngược lại, sông Lòng Tàu tuy

hẹp hơn nhiều (200 - 400m) nhưng lại rất sâu (30 - 40m) nêu tàu bè có trọng tải lớn thường ra vào trên sông này Sông Thị Vải gần như là một con sông cụt không nguồn nhưng có lòng rộng và sâu, ảnh hưởng triều rất mạnh, nên có thể sử dụng làm các cảng nội địa khá tốt Nối sông Nhà Bè và Lòng Tàu là một mạng lưới sông rạch dày đặc

Suối Cả-sông Thị Vải tạo thành một hệ thống sông riêng biệt nằm bên bờ trái sông Đồng Nai và cùng đổ ra cửa tại vịnh Gành Rái Thượng lưu gồm suối Cả và

suối Le Suối Cả có chiều dài 41 km và diện tích lưu vực 185 kmP

(cầu QL51) Sông Thị Vải kể từ

phần hạ lưu ảnh hưởng triều (dưới QL51) với chiều dài 29 km đến cửa

Mạng lưới sông suối chính trên lưu vực nghiên cứu được thể hiện trong Hình 1-2

Hình 1-2 B ản đồ mạng lưới sông suối lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai

1.5 M ạng lưới các trạm khí tượng thủy văn vùng vịnh Gành Rái

Lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai có mạng lưới các trạm quan trắc tương đối nhiều, tài liệu đo đạc khá dài Tuy nhiên, hầu hết các trạm được bố trí ở thành phố, thị trấn và trung tâm Vùng rừng núi rất ít trạm Thời gian quan trắc không đồng bộ

và không được liên tục, phương pháp và trang thiết bị quan trắc cũng thay đổi Vì vậy, việc đánh giá và phân tích số liệu trên toàn lưu vực gặp không ít khó khăn Song, các số liệu đã quan trắc vẫn là cơ sở tin cậy cho nghiên cứu và phục vụ sản xuất, đời sống Sơ đồ vị trí các trạm thủy văn trên lưu vực được thể hiện trong Hình 1-3

Hình 1-3 Sơ đồ vị trí các trạm thủy văn

1.6 Ch ế độ thủy văn trên lưu vực nghiên cứu

Dòng chảy của các sông suối thuộc hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai chịu sự chi phối chủ yếu của chế độ mưa, do vậy chế độ dòng chảy sông ngòi cũng có sự

biến đổi cả theo không gian và thời gian Theo thời gian, dòng chảy cũng được phân thành hai mùa rõ rệt, mùa lũ thường chậm hơn mùa mưa từ một đến hai tháng, mùa

kiệt trùng với mùa khô Nhìn chung sự biến đổi dòng chảy giữa hai mùa trong năm

của hệ thống các sông suối là có sự tương phản rất sâu sắc Sự phân hóa mạnh mẽ

giữa dòng chảy hai mùa dẫn đến hướng khai thác tối ưu nguồn nước của toàn hệ

thống phải bằng các hồ chứa điều tiết có chu kỳ dài Một hệ thống khai thác kiểu

bậc thang trên hệ thống sông này là rất có lợi về mặt sử dụng tài nguyên nước

Sự phân hóa chế độ mưa theo không gian kéo theo sự phân hóa dòng chảy trên toàn vùng cũng rất sâu sắc Mô đun dòng chảy trung bình toàn hệ thống sông là khoảng 27l/s/kmP

2

P

, tương đương với lớp dòng chảy 850mm

Theo các tiêu chuẩn phân mùa thông dụng, mùa lũ trên đại bộ phận sông suối trên hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai bắt đầu vào khoảng tháng VI, tháng VII,

mùa lũ được duy trì trong 5 đến 6 tháng Tuy nhiên tùy từng vùng mà thời gian mùa

lũ cũng dài ngắn khác nhau Đối với các lưu vực lớn, Mô đun dòng chảy lũ bình quân tháng từ 60-80l/s/kmP

kiệt bình quân tháng kiệt nhất vào khoảng 2-3l/s/kmP

2

P

, trị số kiệt thấp nhất vào khoảng 40-60% Mô đun kiệt trung bình, tùy từng lưu vực Hàng năm Lưu lượng

kiệt lớn nhất thường là vào tháng III và tháng IV

Tỷ lệ dòng chảy giữa tháng cao nhất và tháng thấp nhất vào khoảng 20-40 lần

Các trị số đặc trung và lưu lượng trung bình tại một số trạm đo trên hệ thống sông Đồng Nai được trình bày trong Bảng 1-3 và Bảng 1-4

Ngu ồn: Tổng quan điều kiện tự nhiên – KTXH liên quan đến biến đổi lòng dẫn HDSDNSG [11]

B ảng 1-4 Lưu lượng trung bình tại một số trạm đo trên sông Sài Gòn – Đồng Nai

Ngu ồn: Tổng quan điều kiện tự nhiên – KTXH liên quan đến biến đổi lòng dẫn HDSDNSG [11]

1.7 Đặc điểm cửa sông ven biển vùng vịnh Gành Rái

Vùng cửa sông ven biển vùng vịnh Gành Rái được hợp thành bởi hai bộ phận quan trọng, đó là vịnh Gành Rái và cửa Soài Rạp Nối liền hai bộ phận quan trọng này là một bãi cạn dài hơn 15 km từ mũi Cần Giờ đến mũi Ðồng Tranh:

Ðổ ra biển Ðông qua cửa Ðồng Tranh là cả một mạng lưới sông chằng chịt như Cát Lái, Mũi Nai, Hào Võ Còn qua cửa Soài Rạp có các sông lớn Soài Rạp, Vàm Cỏ

Ðổ vào vùng biển Vịnh Gành Rái gồm sông Gò Gia, sông Thị Vải và hệ

thống sông Ngã bảy (sông Lòng Tàu, sông Dừa, sông Ðồng Tranh, sông Ðông Ba, sông Ðồng Dinh, sông Cá Ngâu)

Chính do hợp thành bởi nhiều sông rạch mang nhiều dòng nước khác nhau đổ

ra biển làm cho bờ biển ở đây có dạng quanh co uốn khúc với chiều dài khá lớn, từ

Ðặc điểm đáng chú ý nhất về tính chất dòng chảy vùng vịnh Gành Rái - Cần

Giờ là mặc dù lượng dòng chảy thượng lưu đưa về lớn, biên độ triều cao, song do

độ sâu trung bình vùng vịnh lớn (13 - 32m), do đó tốc độ cực đại xuất hiện trong vùng vịnh nói chung không lớn lắm Vmax đạt khoảng 1,5 – 2,0 m/s Vì vậy rất phù

hợp cho tàu bè ra vào Dưới tác dụng tổng hợp của địa hình cùng với các hướng gió chính quanh năm trong vùng nên dòng chảy trên các cửa sông đổ vào vùng vịnh đều khác nhau kể cả khi dòng triều lên lẫn dòng triều xuống Nhìn chung dòng chảy ở sông Lòng Tàu lớn hơn dòng chảy ở sông Soài Rạp và sông Ðồng Tranh

Một số đặc điểm đáng chú ý nữa của vùng cửa sông này là: Do địa hình phức

tạp vùng cửa sông, giữa các dòng sông lớn được nối với nhau bằng những con sông

nhỏ, giữa những sông nhỏ lại được chằng chịt nối với nhau bằng những kênh rạch

Vì vậy khi dòng triều xuống thì mực nước sông Soài Rạp lại cao hơn nước sông Lòng Tàu, do đó nước từ Soài Rạp cũng đổ về Lòng Tàu qua các nhánh bắt ngang

giữa con sông lớn Khi triều lên thì ngược lại từ Lòng Tàu đổ về sông Soài Rạp qua các nhánh nối nhau

1.8 Ch ế độ thủy triều vùng vịnh Gành Rái

Ðây là một trong những vùng có chế độ triều khá độc đáo ở nước ta Khác với bờ

biển Ðại Tây Dương đều đặn cứ 1 ngày đêm có 2 lần lên xuống Còn ở miền Nam nước ta sau bờ biển Qui Nhơn thì bờ biển vùng Gành Rái - Cần Giờ lại thuộc về chế

độ bán nhật triều không đều cùng với một biên độ khá lớn Hmax = 4.0m

Quá trình truyền triều biên độ giảm dần từ biển về thượng lưu với mức độ suy giảm 0.5m trong vòng 30 giây tính từ bờ biển đi về thượng lưu

Số liệu mực nước giờ từ 2001 đến 2006 tại Vũng Tàu cho thấy: Mực nước đỉnh triều từ 0.9 đến 1.3m, trung bình 1.0m; mực nước chân triều từ -2.2 m đến -3.1m Các tháng V, VI, VII và VIII là các tháng nước kém, chân triều xuống thấp, đồng thời mực nước đỉnh triều phổ biến nhỏ hơn 1m (Hình 1-4)

Mực nước lớn nhất xẩy ra vào tháng 10 và thấp nhất xẩy ra vào tháng 5 và tháng 6 Trong một tháng có hai lần triều cường và hai lần triều kém Lần triều cường đầu tiên xẩy ra vào mồng 2, mồng 3 và mồng 4 âm lịch Lần triều cường thứ

hai xẩy ra vào các ngày 14, 15, 16 và 17 âm lịch Còn triều kém lần thứ nhất xẩy ra vào các ngày mồng 9 và mồng 10 âm lịch Lần triều kém thứ hai là ngày 23-24 âm

lịch

Cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai là vùng cửa sông có một chế độ triều khá độc đáo ở nước ta, đồng thời cũng là một cửa sông có phạm vi chịu ảnh hưởng thủy triều rộng lớn nhất nước

Hình 1-4 Mực nước triều tại trạm Vũng Tàu

1.9 Tình hình kinh t ế xã hội

Trong những năm gần đây các ngành kinh tế của các tỉnh, thành phố thuộc hệ thống lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn đã có những bước phát triển vượt bậc góp phần đáng kể vào sự tăng trưởng chung cho cả nước

Tổng diện tích đất tự nhiên khoảng 4.899.000ha, trong đó:

- Đất nông nghiệp là 2.280.000ha, chiếm 46,5%

- Đất lâm nghiệp có rừng là 34,5% cùng với những điều kiện thuận lợi để kết

hợp nông, lâm nghiệp, đồng thời cải thiện môi trường Khu vực này có nguồn nước

tương đối ổn định, đã được đầu tư khá nhiều công trình thủy lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp

Lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn cũng là vùng sản xuất công nghiệp phát triển năng động nhất nước ta, có tác động mạnh mẽ đến các vùng trong cả nước Các tỉnh và thành phố trong lưu vực, trong đó có vùng kinh tế trọng điểm phía nam (TP Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình Dương, Bà Rịa - Vũng Tàu) suốt nhiều năm qua luôn đóng vai trò là trung tâm công nghiệp lớn của cả nước

Lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn và vùng phụ cận có tốc độ tăng trưởng kinh tế cao nhất so với cả nước Một trong những tài nguyên quan trọng của khu vực này là nguồn tài nguyên nước Nguồn nước mặt của khu vực chủ yều phụ thuộc vào sông Đồng Nai, sông Sài Gòn và sông Vàm Cỏ Ngoài ra, nguồn nước ngầm tại vùng Đông Nam bộ có trữ lượng tương đối lớn chiếm khoảng 13% so với nguồn nước

ngầm của cả nước Các sông lớn trong lưu vực cũng có tiềm năng lớn về thủy điện Riêng hệ thống sông Đồng Nai có trữ lượng kinh tế từ 7,5 ÷ 9 tỷ kWh/năm, chiếm khoảng 15% trữ lượng thuỷ điện của cả nước

Tài nguyên nước mặt và nước ngầm của cả khu vực là nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng đảm bảo cho sinh hoạt hàng ngày của hàng chục triệu người dân trong vùng và phục vụ cho sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, thuỷ sản và các ngành kinh tế khác

1.10 Hi ện trạng môi trường

Theo nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học, với nhịp độ phát triển kinh tế hiện

nay thì lượng nước thải từ thành phố và các tỉnh lân cận đổ ra lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai sẽ ngày càng không ngừng gia tăng với những nguồn thải gây ô nhiễm chínhnhư:

- Nước thải sinh hoạt từ các khu đô thị, khu dân cư chưa được xử lý;

- Nước thải công nghiệp từ các khu công nghiệp tập trung, các cụm công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp, các cơ sở sản xuất phân tán

- Và một số nguồn thải khác như nước thải từ hoạt động nông nghiệp, nuôi

trồng thủy sản, bãi rác

Trong tương lai, lượng nước thải đổ vào hệ thống sông Đồng Nai - Sài Gòn sẽ còn tăng mạnh theo đà phát triển công nghiệp cũng như việc hình thành các khu đô thị

mới trong khu vực Theo tính toán sơ bộ, đến năm 2020, tổng lượng nước thải đổ vào lưu vực này sẽ đạt khoảng 5 triệu mP

3

P

/ngày

1.10.1 Ngu ồn thải từ các khu đô thị

Trên lưu vực hệ thống sông Đồng Nai hiện có 4 thành phố trực thuộc tỉnh, 19

quận thuộc TP.Hồ Chí Minh, 8 thị xã và 85 thị trấn với dân số đô thị tính đến năm

2004 là 8.399.338 người Phân bố các khu đô thị rất không đồng đều trên toàn bộ lưu vực, tập trung nhiều nhất trên lưu vực sông Sài Gòn với tổng cộng 27 khu đô thị

và 5,75 triệu dân

Hệ thống các đô thị này hàng ngày thải vào nguồn nước hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai trung bình khoảng 992.356 mP

3

P nước thải sinh hoạt, trong đó có khoảng

375 tấn TSS, 244 tấn BOD5, 456 tấn COD, 15 tấn Nitơ Amonia, 8 tấn phốt pho và

46 tấn dầu mỡ động thực vật Trong số các nguồn tiếp nhận nước thải đô thị, sông Sài Gòn tiếp nhận lượng chất thải nhiều nhất, khoảng 76% tổng lượng nước thải Phân bố lưu lượng nước thải theo lưu vực được thể hiện trong Hình 1-5

Cho đến nay, tất cả các đô thị trên lưu vực hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai, bất

kể là đô thị cũ hay vùng tân đô thị đều chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung Đây là một trong những nguồn thải cơ bản nhất gây nên tình trạng ô nhiễm môi trường nước trên lưu vực đặc biệt là ô nhiễm hữu cơ (thông qua các chỉ số BOD5, COD), ô nhiễm do các chất dinh dưỡng (các hợp chất của Nitơ, Phốt pho), ô nhiễm

do dầu mỡ, chất hoạt động bề mặt và vi trùng gây bệnh

Hình 1-5 Phân bố lưu lượng nước thải theo lưu vực

1.10.2 Ngu ồn thải từ các khu công nghiệp tập trung

Tính đến đầu năm 2008, trên toàn bộ lưu vực hệ thống sông Đồng Nai có 47 khu công nghiệp (KCN), khu chế xuất (KCX) đang hoạt động, trong đó tập trung

chủ yếu ở 4 tỉnh, thành phố thuộc vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Thành phố Hồ Chí Minh có 13 khu, Đồng Nai có 16 khu, Bình Dương có 9 khu và Bà Rịa – Vũng Tàu có 6 khu Tổng diện tích cho thuê đạt 5.104 ha trên 12.000 ha tổng diện tích qui

hoạch, chiếm 42,5% Trong số 47 KCN, KCX đang hoạt động, mới chỉ có 16 khu

có hệ thống xử lý nước thải tập trung, còn lại đều xả trực tiếp nước thải chưa qua xử

lý tập trung vào nguồn nước Đây là nguồn gây ô nhiễm lớn đối với môi trường nói chung và nguồn nước hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai nói riêng Kết quả khảo sát vào đầu năm 2005 do Viện Môi trường và Tài nguyên thực hiện cho thấy hoạt động

của các 44 KCN, KCX trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam (VKTTĐPN) hàng ngày thải vào nguồn nước của hệ thống sông Đồng Nai 111.605 mP

3

Pnước thải, trong

đó có gần 15 tấn TSS; 19,68 tấn BOD5; 76,93 tấn COD; 1,6 tấn Nitơ tổng và 542kg

Phốt pho tổng

Về các nguồn tiếp nhận nước thải từ KCN, có thể nhận thấy:

- Sông Thị Vải hiện đang tiếp nhận nhiều nước thải công nghiệp nhất với 41.880 mP

3

P

/ngày (chiếm 37,5% tổng lưu lượng nước thải từ các KCN);

- Sông Sài Gòn lại tiếp nhận tải lượng BOD5 nhiều nhất với 12.549 kg BOD/ngày (chiếm 63,8% tổng tải lượng BOD của toàn vùng);

- Đồng Nai lại tiếp nhận tải lượng TSS, COD và tổng Nitơ nhiều nhất tương ứng với 6.914 kg TSS/ngày (chiếm 46,2% tổng số), 33 tấn COD (chiếm 42,9% tổng

số) và 743,5 kg Nitơ tổng/ngày (chiếm 46,4% tổng số)

1.10.3 Ngu ồn thải từ các cơ sở công nghiệp phân tán

Ngoài các KCN, KCX đã nêu ở trên, trên lưu vực hệ thống sông Đồng Nai còn có trên 57.000 cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp với nhiều quy

mô và ngành nghề khác nhau nằm phân tán rộng khắp các địa phương trên lưu vực (tuy nhiên vẫn tập trung chủ yếu ở 4 tỉnh/thành phố thuộc vùng kinh tế trọng điểm phía Nam) Hiện chưa có số liệu thống kê đầy đủ về tình hình hoạt động sản xuất công nghiệp cũng như các dữ liệu về nguồn thải từ các cơ sở công nghiệp phân tán

trên lưu vực Tuy nhiên có thể nhận xét đây là nhóm nguồn thải công nghiệp chính

yếu gây ô nhiễm nguồn nước hệ thống sông Đồng Nai vì phần lớn đều xả thẳng nước thải ô nhiễm ra môi trường

Theo khảo sát và phỏng vấn các đơn vị phụ trách trực tiếp cho biết, khu vực huyện Hóc Môn, Củ Chi, quận 12 (năm 2008) có 76 doanh nghiệp sản xuất công nghiệp xả nước thải có khả năng ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực cấp nước của

trạm bơm Hòa Phú trên sông Sài Gòn với tổng lưu lượng thải khoảng 6342

những doanh nghiệp không có hệ thống xử lý nước thải hoặc một số hộ sản xuất chăn nuôi thì các chỉ tiêu phân tích nước thải công nghiệp đều vượt tiêu chuẩn cho phép

1.10.4 Ngu ồn thải từ các bãi rác

Trên lưu vực hệ thống sông Đồng Nai hiện có khoảng 73 bãi rác với các quy

mô khác nhau đang hoạt động Phần lớn các bãi rác này đều chưa được thiết kế hợp

vệ sinh, chưa có hệ thống thu gom và xử lý nước rỉ rác Đây cũng là một trong

những loại nguồn thải gây ô nhiễm nguồn nước hệ thống sông Đồng Nai bởi mức

độ ô nhiễm của các nguồn thải này rất cao Ngoài ra, ô nhiễm nguồn nước hệ thống sông Đồng Nai còn do:

- Nước mưa chảy tràn qua các vùng đất canh tác nông nghiệp (khoảng 1,8 triệu ha) mang theo rất nhiều tác nhân ô nhiễm (bùn đất, phèn, dư lượng phân bón, thuốc trừ sâu,…);

- Chất thải do chăn nuôi (nước vệ sinh chuồng trại, phân gia súc…), kể cả việc nuôi thủy sản nước ngọt tại các bè cá, nuôi tôm trong các khu đất ngập mặn;

- Chất thải và sự cố môi trường do các hoạt động giao thông vận tải thủy, các

bến cảng; dầu cặn từ các khu kho cảng (khoảng 30 bến cảng);

- Việc vứt bỏ bừa bãi rác xuống các dòng sông và kênh rạch Hơn nữa, việc xây dựng các hồ chứa ở khu vực thượng nguồn để điều tiết, phân phối lại dòng chảy cũng sẽ làm ảnh hưởng đến chế độ thủy văn ở vùng hạ lưu và từ đó ảnh hưởng đến

xâm nhập mặn cũng như khả năng tự làm sạch của các sông rạch Các sông rạch ở phía hạ lưu của hệ thống sông Đồng Nai do ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều không đều của biển Đông cộng với hệ thống sông rạch chằng chịt đã hình thành nhiều vùng giáp nước – nơi mà tốc độ dòng chảy rất thấp hoặc thậm chí bằng không Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắng đọng và tích tụ ô nhiễm trên kênh rạch Tại nhiều khu vực (chẳng hạn như trên sông Sài Gòn đoạn chạy ngang qua trung tâm TP.HCM), các chất ô nhiễm chưa kịp tải ra đến cửa sông thì bị thủy triều dồn nén trở lại, tạo thành một vùng tích tụ ô nhiễm, ở đó khả năng tự làm sạch

của sông rất kém

1.10.5 Hi ện trạng chất lượng nước trên lưu vực nghiên cứu

Cùng với xu thế phát triển kinh tế, xã hội thì tình trạng ô nhiễm môi trường trên hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai có xu hướng tăng dần do phải tiếp nhận lượng lớn chất thải, nước thải từ sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, sản xuất công nghiệp Nhiều chỉ tiêu đã vượt chuẩn cho phép

Ô nhiễm hữu cơ tăng cao gấp 2 lần, Amoniac có thời điểm cao gấp 8-10 lần, hàm lượng vi sinh luôn vượt chuẩn từ 5-7 lần mức cho phép

Trên sông Đồng Nai, vào mùa mưa, độ đục tăng trên 100 NTU, độ màu lên đến trên 600 Pt-Co Hàm lượng Amoniac, vi sinh gây bệnh, mangan, sắt tăng mạnh Các chỉ tiêu này ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước và chi phí sản xuất của các nhà máy nước Ngoài ra, sản lượng và chất lượng nước ngầm có chiều hướng suy giảm

Hiện nay mỗi ngày trên các sông, kênh rạch trong lưu vực các hệ thống sông Sài Gòn, Đồng Nai và Vàm Cỏ tiếp nhận gần 2.0 triệu mP

Kết quả quan trắc nguồn nước sông Sài Gòn của Chi cục Bảo vệ môi trường cho thấy, tình trạng bị ô nhiễm nặng về vi sinh và kim loại nặng Trong đó, đáng

ngại nhất là tình trạng ô nhiễm vi sinh có những thời điểm vượt hơn 100 lần so với tiêu chuẩn cho phép Hàm lượng sắt và mangan trong nước sông và nước thô đầu

vào Nhà máy nước Tân Hiệp (đóng tại huyện Củ Chi) đều vượt chuẩn từ 1,2 đến 2,5

lần; trong đó, đối với nguồn nước thô, độ đục, độ mangan tăng 4 - 7 lần so với năm

2005, amoniac tăng 10 lần, coliform có lúc tăng 50 lần

Một số công trình nghiên cứu khác còn chỉ ra, càng về hạ nguồn của sông Sài Gòn chất lượng nguồn nước càng tệ, nguồn nước không chỉ bị ô nhiễm kim loại, vi sinh mà còn có cả dầu mặc dù rất nhỏ Trong khi đó, theo tiêu chuẩn về chất lượng nước thô cung cấp cho các nhà máy nước hoàn toàn không cho phép dầu có mặt Nhìn chung, nếu căn cứ vào các số liệu mà các công trình nghiên cứu chỉ ra, nước sông Sài Gòn không thể đạt tiêu chuẩn loại A để cung cấp cho các nhà máy nước

Sông Sài Gòn cũng bị ảnh hưởng bởi hiện tượng xâm nhập mặn trong mùa khô, tuy nhiên mặn xâm nhập nhiều tại vị trí Tân Thuận Đông và có tác động nhẹ đến vị trí Bình Phước Mặn xâm nhập nhiều vào thời điểm từ tháng 3 đến tháng 5 và đạt đỉnh vào tháng 4 (độ mặn khoảng 7‰) sau đó giảm dần vào mùa mưa

Sông Thị Vải là khu vực có mật độ dân cư thưa thớt nhưng các hoạt động công nghiệp, cảng, dịch vụ lại phát triển nhiều Bờ phía quốc lộ 51 tập trung nhiều khu công nghiệp có các nhà máy gây ô nhiễm trong thời gian gần đây như Bột ngọt Vedan, Phân lân hữu cơ, Gạch men… và các bến cảng Sông Thị Vải có nước nhiễm mặn quanh năm Sông Thị Vải là nơi chứa nguồn nước thải từ các nhà máy, khu công nghiệp nên nước sông bị nhiễm bẩn cao hơn các sông khác trong lưu vực Nhìn chung nước sông Thị Vải đục, mặn, mùi hôi Kết quả giám sát trong năm 2005 cho thấy sông Thị Vải có chất lượng nước rất xấu và có xu hướng tăng so với năm

2004, tất cả các chỉ tiêu ô nhiễm dinh dưỡng và hữu cơ trên sông Thị Vải đều vượt

xa TCVN 5942-1995 Ngoài ra do sông Thị Vải là sông không có nguồn nên nước sông nhiễm mặn quanh năm

Sông Vàm Cỏ: Sông Vàm Cỏ bao gồm hai nhánh là sông Vàm Cỏ Đông và Vàm Cỏ Tây, là hai chi lưu của hệ thống Hai sông này khá độc lập với các sông khác về mặc điạ lý do đó có diễn biến chất lượng nước cũng có một số khác biệt

Chất lượng nước trên sông Vàm Cỏ khá tốt, hàm lượng các chất dinh dưỡng không cao, nhưng do ảnh hưởng của hiện tượng rửa trôi phèn từ vùng Bắc Đông, Bo Bo, Trà Cú Thượng đã làm cho nước sông Vàm Cỏ bị nhiễm phèn trong các tháng mùa mưa nhất là tại vị trí Xuân Khánh, ngoài ra ảnh hưởng lũ từ Đồng Tháp Mười cũng

làm ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Vàm Cỏ, làm gia tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng và ô nhiễm hữu cơ trong nước sông vào các tháng cuối mùa lũ nhất là vị trí Tuyên Nhơn

Theo đề tài tiến sỹ của tiến sỹ Bảo Thạnh 2011[12], hiện trạng chất lượng

nước trên sông Sài Gòn – Đồng Nai Như sau:

• Phân bố theo không gian:

- Các kết lượng quả quan trắc chất nước cho thấy vào các tháng mùa khô: + Trên sông Đồng Nai, giá trị trung bình của BOD5 là 4 mg/l và của DO là 4.8 mg/l;

+ Trên sông Sài Gòn, giá trị trung bình của BOD5 tăng từ 9 mg/l tại Cầu Bình Triệu đến 30 mg/l tại Cầu Tân Thuận rồi giảm đến 6 mg/l tại Mũi Đèn Đỏ; giá

trị trung bình của DO từ 3,1 mg/l tại Cầu Bình Triệu giảm đến 1,2 mg/l tại Cầu Tân Thuận rồi tăng lên 4,3 mg/l tại Mũi Đèn Đỏ

+ Khu vực Vàm Cỏ - Lòng Tàu, có giá trị BOD5 trung bình nhỏ hơn tại

Cửa Vàm Cỏ (4 mg/l) và lớn hơn tại Phà Bình Khánh (6 mg/l); giá trị của DO ngược lại lớn tại Cửa Vàm Cỏ (5,3 mg/l) và nhỏ hơn tại Phà Bình Khánh ( 4,1 mg/l)

+ Trên sông Thị Vải, giá trị trung bình của BOD5 giảm từ Gò Dầu (41 mg/l) ra phía biển – Cái Mép (28 mg/l), giá trị của DO ngược lại tăng từ Gò Dầu (1,5 mg/l) ra phía Cái Mép (3,6 mg/l)

- Vào các tháng mùa mưa:

+ Trên sông Đồng Nai, giá trị trung bình của BOD5 là 3 mg/l và của DO là 5,1 mg/l;

+ Trên sông Sài Gòn, giá trị trung bình của BOD5 dao động từ trên 6 mg/l đến cao nhất là 19 mg/l tại Cầu Tân Thuận rồi giảm đến 4 mg/l tại Mũi Đèn Đỏ; giá trị trung bình của DO tăng từ 2,7 mg/l tại Cầu Phú Long lên 5,0 mg/l tại Mũi Đèn Đỏ + Khu vực Vàm Cỏ - Lòng Tàu, có giá trị BOD5 trung bình lớn hơn tại Cửa Vàm Cỏ (5 mg/l) và nhỏ hơn tại Phà Bình Khánh (4 mg/l); giá trị của DO cũng lớn hơn tại Cửa Vàm Cỏ (5,4 mg/l) và nhỏ hơn tại Phà Bình Khánh (4,8 mg/l)

+ Trên sông Thị Vải, giá trị trung bình của BOD5 giảm từ Gò Dầu (37 mg/l) ra

phía biển – Cái Mép (26 mg/l), giá trị của DO ngược lại tăng từ Gò Dầu (1,5 mg/l)

ra phía Cái Mép (3,3 mg/l)

1.11 K ết luận

Hiện tại chất lượng nước trên lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai đang bị ô

nhiễm nghiêm trọng, nhiều chỉ tiêu chất lượng nước đã vượt chuẩn cho phép Với

tốc độ phát triển kinh tế, xã hội của vùng như hiện nay thì tình trạng ô nhiễm trên

lưu vực sẽ ngày càng trầm trọng hơn

Tài nguyên nước mặt và nước ngầm trên lưu vực là nguồn tài nguyên vô cùng

quan trọng đảm bảo cuộc sống sinh hoạt của hàng chục triệu người dân trong vùng

và phục vụ cho các hoạt động phát triển kinh tế Nếu tuyến đê biển Vũng Tàu – Gò

Công được xây dựng, có thể sẽ làm cho chất lượng nước vùng hạ du lưu vực sông

Sài Gòn – Đồng Nai nói chung và chất lượng nước vùng vịnh Gành Rái nói riêng

trở lên nghiêm trọng hơn Vì vậy trong các chương tiếp theo tác giả tiếp tục thiết lập

mô hình để đánh giá sự ảnh hưởng của tuyến đê biển tới chất lượng nước vùng này

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH TOÁN

2.1 T ổng quan về mô hình thủy lực

Hiện nay, với sự phát triển của công nghệ thông tin cũng như khoa học kỹ thuật nói chung, các mô hình toán ứng dụng ngày càng được phát triển nhanh Các

mô hình toán với các ưu điểm như cho kết quả tính toán nhanh, giá thành rẻ, dễ dàng thay đổi các kịch bản bài toán, v.v đang trở thành một công cụ mạnh, phục

vụ đắc lực trong nhiều lĩnh vực, trong đó có lĩnh vực quản lý tài nguyên và môi trường

Vấn đề xây dựng mô hình toán học thủy văn không phải là hoàn toàn mới Ngay từ khi bắt đầu phát triển của thủy lực học đã có sự liên hệ chặt chẽ với cơ sở toán-lý trong sự tạo thành những mô hình toán cơ bản của hàng loạt các quá trình

thủy lực Có thể coi mô hình về dòng thấm của Green-Amp(1911), đường đơn vị Sherman(1932) và phương pháp tương quan hợp trục của Linsley(1949) là sự

những bước đi đầu tiên trong mô hình hoá Ngày nay các mô hình tất định và ngẫu nhiên đã thu được rất nhiều thành tựu Các mô hình này đã góp phần đáng kể trong các bài toán tính toán và dự báo thủy văn, thủy lực Tuy nhiên do sự phức tạp của các quá trình thủy văn, do thiêu những tài liệu thực nghiệm và các khái niệm vật lý chuẩn xác cùng với sự phát triển chưa đầy đủ của các công cụ toán học và phương pháp tính nên nhiều bài toán thủy lực thiếu cơ sở vật lý-toán Một hướng khác để

mô phỏng các quá trình thủy lực là mô hình hoá hệ thống đã ra đời cho phép mô hình hoá nó mà không cần biết chi tiết các quá trình vật lý xảy ra bên trong hệ

thống

Việc ra đời của máy tính và phương pháp tính làm tăng mối quan tâm đến việc xây dựng các mô hình toán thủy văn, thủy lực và đưa nó vào sản xuất Trong những năm gần đây nó đã tạo một hướng nghiên cứu độc lập, có các bài toán và phương pháp riêng Những bài toán trước đây như giải hệ phương trình vi phân chuyển động không ổn định (hệ phương trình Saint Venant) phải đơn giản hoá thì ngày nay

có thể giải đầy đủ bằng các mô hình một chiều, hai chiều, ba chiều Việc giải hệ

thống Saint Venant đã thu hút cả các nhà toán học, những người quan tâm đến ứng

dụng thực tế của phương pháp giải bằng số các phương trình vi phân cũng như các

nhà thủy văn học,những người muốn đưa các kỹ thuật và phương pháp tính hiện tại vào các tính toán thủy văn, thủy lực

Mô hình toán thủy văn ngày nay được phát triển rộng rãi và ứng dụng trong

tất cả các lĩnh vực liên quan đến thủy văn học Ở Việt Nam, mô hình toán được đưa vào từ cuối những năm 1950 với các mô hình SSARR(1956), Delta(1970) cho đồng

bằng sông Cửu Long Sau đó là việc sử dụng các mô hình Muskingum(1938), Kalinin- Miliucov(1964), Tank(1968) trong những năm 1960-1980 Trong những năm gần đây rất nhiều mô hình thủy lực-thủy văn tất định, ngẫu nhiên, 1 chiều đến

3 chiều được sử dụng cho các bài toán dự báo, tính toán thủy văn, tính toán thủy

lực, bảo vệ môi trường và thu được những kết quả cao

2.2 T ổng quan về mô hình chất lượng nước

Trong lĩnh vực mô hình hóa, ngay từ những năm 1930, các nhà khoa học đã

cố gắng tìm hiểu mối quan hệ giữa yếu tố trong quá trình chuyển động đã thành công với những nghiên cứu của Bagnold, (1936, 1937) và sau đó được phát triển

bởi Einstein (1950) Một trong những công trình nghiên cứu đầu tiên liên quan đến

mô hình vận chuyển vật chất trong chất lỏng được Eistein và Chien xây dựng năm

1955

Đối với khu vực cửa sông bị ảnh hưởng triều, các nghiên cứu liên quan đến quá trình vận chuyển vật chất bằng mô hình một chiều có thể kể đến như De Vries và

cộng sự (1989) hay Smith và Kirby (1989)

Theo một hướng khác, nhiều mô hình thương mại mô phỏng chất lượng nước trên

cơ sở kết hợp giữa mô hình thủy động lực và mô hình vận chuyển và khuếch tán

vật chất đã được xây dựng Các mô hình một chiều hiện nay thường dùng bao gồm: SOBEK, DUFLOW, ISIS, MIKE11, MOUSE và HYDROWORKS Các mô hình hai chiều như MIKE21, CE-QUAL-W2, Delft3D, WAQUA và DUCHESS và các

mô hình ba chiều đang được sử dụng hiện nay là Delft3D, MIKE, EFDC và TRIWAQ

Ở Việt Nam, có một số công trình nghiên cứu của các tác giả đã thực hiện cho các vùng nghiên cứu cụ thể như Biển Đông, vùng ven biển, vùng cửa sông, trong vịnh