Nghiên cứu sự biến động của bùn cát vùng đồng bằng sông cửu long luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành thủy văn học

MỞ ĐẦU Sông Mê Kông được xếp hàng thứ 9 trong các hệ thống sông lớn nhất trên thếgiới, có nguồn nước tương đối dồi dào với tổng lượng nước bình quân hàng năm lưu vực Mê Kông , 36% diện t

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan vùng nghiên cứu 3

1.1.1 Vị trí và điều kiện địa lý tự nhiên 3

1.1.2 Đặc điểm địa hình 6

1.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng 8

1.1.4 Chế độ khí hậu 11

1.1.5 Chế độ thủy văn 13

1.2 Các nghiên cứu liên quan đến bùn cát vùng ĐBSCL 25

1.2.1 Các nghiên cứu nước ngoài 25

1.2.2 Các nghiên cứu trong nước 26

1.3 Tình hình thay đổi bùn cát vùng ĐBSCL 27

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Phương pháp thu thập và phân tích tổng hợp thông tin, dữ liệu 31

2.2 Phương pháp thống kê 31

2.3 Phương pháp mô hình toán 33

2.3.1 Module thuỷ động lực 36

2.3.2 Module vận chuyển bùn cát lơ lửng 41

2.3.3 Thiết lập mô hình 2D-FEM cho vùng nghiên cứu 46

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 55

3.1 Các tiêu chí đánh giá sai số 55

3.2 Kết quả tính toán hàm lượng phù sa từ tương quan 56

3.2.1 Kết quả xây dựng tương quan tại các trạm 56

3.2.2 Sự thay đổi bùn cát lơ lửng theo thời gian 61

3.2.3 Sự thay đổi bùn cát lơ lửng theo không gian 69

3.3 Kết quả mô từ mô hình 2D-FEM 72

3.3.1 Kết quả mô phỏng thuỷ lực 72

3.3.2 Kết quả mô phỏng hàm lượng phù sa 78

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84

Kết luận 84

Kiến nghị 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Bản đồ vùng Đồng bằng sông Cửu Long và khu vực phụ cận 4

Hình 1.2: Bản đồ thể hiện địa hình vùng tính toán 7

Hình 1.3: Sơ hoạ độ dốc dọc sông Mê Kông từ nguồn sông đến cửa ra 8

Hình 1.4: Biểu đồ lượng mưa trung bình tháng tại một số trạm 11

Hình 1.5: Bản đồ phân bố lượng mưa trung bình năm lưu vực sông Mê Kông 12 Hình 1.6: Mạng lưới sông ngòi, kênh rạch vùng Đồng Bằng sông Cửu Long 14

Hình 1.7: Hệ thống thủy hệ vùng Đồng bằng sông cửu long 15

Hình 1.8: Ảnh vệ tinh thể hiện khu vực ngập trận lũ tháng 9/2000 (Viện KHKTTV&MT) 17

Hình 1.9: Bản đồ tiềm năng trữ lượng nước ngầm vùng ĐBSCL (Viện KHKTTV&MT - 2010) 19

Hình 1.10: Phân bố dòng chảy kiệt tính toán theo mô hình triều bán nhật (Hà lan, 1974) 20

Hình 1.11: Mạng lưới trạm thủy văn trên lưu vực 24

Hình 1.12: Diễn biến hàm lượng phù sa, chất rắn lơ lửng trạm Kratie 28

Hình 1.13: Diễn biến hàm lượng phù sa, chất rắn lơ lửng trạm Kratie bình quân tháng 28

Hình 1.14: Thay đổi hàm lượng phù sa Kratie các tháng đầu mùa mưa 29

Hình 2.1: Sơ đồ thể hiện các phương pháp và nội dung nghiên cứu trong luận văn 30

Hình 2.2: Sơ đồ tổng quát của mô hình phần tử hữu hạn hai chiều 2D-FEM 35

Hình 2.3: Sơ đồ thể hiện các đặc trưng dòng chảy và hệ toạ độ trong phương

trình đặc trưng của module thuỷ động lực

37 Hình 2.4: Sơ đồ quá trình tính toán của module thuỷ động lực 40

Hình 2.5: Sơ đồ quá trình tính toán của module vận chuyển bùn cát 45

Hình 2.6: Sơ đồ thể hiện các sông nhánh đổ vào vùng biển hồ Tonle Sap (Campuchia) 47

Hình 2.7: Giới hạn vùng tính toán (bên phải) và ví dụ về ô lưới tam giác (bên trái) dùng để thể hiện lại vùng tính toán 47

Hình 2.8: Lưới tính toán của vùng đồng bằng sông hạ lưu sông Mê Kông, gồm 128,815 nút và 255,996 ô lưới tam giác 49

Hình 2.9: Bản đồ thể hiện địa hình vùng tính toán 50

Hình 2.10: Đường quá trình mực nước tại trạm Kratie năm 2000 51

Hình 2.11: Đường quá trình dòng chảy của 12 nhánh nhập lưu đổ vào biển hồ Tonle Sap năm 2000 52

Hình 2.12: Đường quá trình dòng chảy của 3 nhánh nhập lưu đổ vào biển hồ Tonle Sap năm 2011 53

Hình 2.13: Đường quá trình mực nước tại trạm Kratie năm 2011 53

Hình 2.14: Đường quá trình mực nước tại biên hạ lưu năm 2000 54

Hình 2.15: Đường quá trình mực nước tại biên hạ lưu năm 2011 54

Hình 3.1: Quan hệ giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng tại trạm Kratie 58

Hình 3.2: Quan hệ giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng tại trạm Tân Châu 58

Hình 3.3: Quan hệ giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng tại trạm Châu Đốc 59

Hình 3.4: Quan hệ giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng tại trạm Vàm Nao 59

Hình 3.5: Quan hệ giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng tại trạm Mỹ Thuận 60

Hình 3.6: Quan hệ giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng tại trạm Cần Thơ 60 Hình 3.7: Đường quá trình bùn cát lơ lửng (trên) và lưu lượng nước (dưới) tại Kratie 62 Hình 3.8: Đường quá trình bùn cát lơ lửng (trên) và lưu lượng nước (dưới) tại Tân Châu 63 Hình 3.9: Đường quá trình bùn cát lơ lửng (trên) và lưu lượng nước (dưới) tại Châu Đốc 64 Hình 3.10: Đường quá trình bùn cát lơ lửng (trên) và lưu lượng nước (dưới) tại Vàm Nao 65 Hình 3.11: Đường quá trình bùn cát lơ lửng (trên) và lưu lượng nước (dưới) tại trạm Mỹ Thuận 66 Hình 3.12: Đường quá trình bùn cát lơ lửng (trên) và lưu lượng nước (dưới) tại trạm Cần Thơ

67

Hình 3.13: Bùn cát lơ lửng hay hàm lượng phù sa trung bình năm tại một số vị trí trong vùng nghiên cứu [5] 68 Hình 3.14 : Hàm lượng phù sa trung bình tháng trên dòng chính sông Mê Kông

68

Hình 3.15: Nồng độ bùn cát lơ lửng các thời kỳ khác nhau năm 2000 70 Hình 3.16: Nồng độ bùn cát lơ lửng các thời kỳ khác nhau năm 2011 71 Hình 3.17: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại: a) Kompong Cham, b) Neak Luong, c) Mỹ Thuận và d) Cần Thơ 73 Hình 3.18: Kết quả mô phỏng độ sâu dòng chảy tại thời điểm 12 giờ ngày 25- 09-2000 74 Hình 3.19: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Cần Thơ cho kiểm định mô hình 75

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Lượng mưa trung bình tháng, năm tại một số trạm [3] 13 Bảng 1.3: Tổng hợp thống kê chuỗi số liệu thủy văn các trạm thủy văn trên dòng chính 23

Bảng 1.5: Tải lượng phù sa trung bình nhiều năm trên dòng chính sông Mê

Kông tại trạm Kratie [5] 27

Bảng 2.1: Tên và kí hiệu các chuỗi số liệu mực nước tại các biên hạ lưu 51 Bảng 3.1: Tương quan giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng nước tại một số trạm trong vùng nghiên cứu 56 Bảng 3.2: Bùn cát lơ lửng (hàm lượng phù sa) trung bình tháng tại một số vị trí trong vùng nghiên cứu [5] 68

MỞ ĐẦU

Sông Mê Kông được xếp hàng thứ 9 trong các hệ thống sông lớn nhất trên thếgiới, có nguồn nước tương đối dồi dào với tổng lượng nước bình quân hàng năm

lưu vực Mê Kông , 36% diện tích của Thái Lan (vùng Đông Bắc) nằm trong lưu vực.Phần diện tích của Việt Nam chiếm khoảng 11%, trong đó có 2 phần chính là vùngTây Nguyên và vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), 82% tổng lượng dòngchảy được hình thành từ bốn nước hạ lưu: Lào 35%, Thái Lan 18%, Camuchia 18% vàViệt Nam 11% Phần dòng chảy đóng góp từ hai nước thượng lưu chiếm khoảng 18%tổng lượng dòng chảy cả năm, nó được đánh giá là phần đóng góp quan trọng trongdòng chảy mùa kiệt cho lưu vực

Đồng bằng sông Cửu Long là vùng đồng bằng quan trọng nhất của nước ta, vớidiện tích tự nhiên vào khoảng 4 triệu ha (xấp xỉ 1/9 diện tích của cả nước), đã đónggóp hơn 50% sản lượng lương thực (là nền tảng an ninh lương thực Quốc gia), hơn90% sản lượng gạo xuất khẩu, chiếm hơn 70% sản lượng nuôi trồng thủy sản và 57%tổng sản lượng thủy sản của cả nước Tuy là một đồng bằng có giàu tiềm năng, nhưngvẫn còn nhiều vấn đề tồn tại liên quan đến nước như: lũ lụt hàng năm, xói lở bờ sông,ven biển, xâm nhập mặn, hạn hán, đất phèn và nước phèn, ô nhiễm nguồn nước ĐB-SCL nằm ở hạ nguồn lưu vực sông Mê Kông, các tác động do phát triển ở thượng lưunhư gia tăng diện tích nông nghiệp, xây dựng thủy điện, đặc biệt là phát triển thủy điệntrên dòng chính được xem là nguy cơ đe doạ, ảnh hưởng đến nguồn lợi phù sa và thủysản, có thể làm gia tăng xói lở bờ và biến đổi lòng dẫn… đây là nguy cơ cho sự pháttriển ổn định của vùng đồng bằng sông Cửu Long

Trong những năm gần đây, hiện tượng xói lở ở phía hạ du vùng Đồng bằng sôngCửu Long phát triển mạnh và gây ảnh hưởng xấu đến khu vực dân cư Có nhiềunguyên nhân gây ra tình trạng sạt lở nghiêm trọng này Một trong những nguyên nhângây nên hiện tượng xói lở được cho là lượng bùn cát đổ ra biển từ thượng nguồn sông

Mê Kông suy giảm Các nghiên cứu cho thấy, tồn tại nhiều nguyên nhân dẫn đến sựsuy giảm lượng bùn cát trên hệ thống sông này Luận văn được đặt ra với các mục tiêutìm hiểu sự biến động của bùn cát lơ lửng trong vùng Đồng bằng sông Cửu Long.Mặc dù đã có một số nghiên cứu về sự biến động bùn cát lơ lửng trên hệ thốngsông Mê Kông và đánh giá các nguyên nhân gây ra sự biến động đó Tuy nhiên, phầnlớn các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào sự đánh giá sự biến động bùn cát lơ lửng tạicác vị trí cụ thể và xác định mà chưa có nghiên cứu nào tập trung vào việc mô phỏngcho toàn vùng hạ lưu sông Mê Kông cũng như toàn bộ vùng Đồng bằng sông CửuLong khi sử dụng các mô hình toán phức tạp như mô hình hai chiều hoặc ba chiều Đểphục vụ cho các nhu cầu nói trên, cần thiết phải có một công cụ hỗ trợ kỹ thuật đểđánh giá được tình hình biến động của bùn cát ở vùng đồng bằng sông Cửu Long Do

đó, đề tài luận văn “Nghiên cứu sự biến động của bùn cát vùng Đồng bằng sông

Cửu Long” đã đựa lựa chọn Cũng cần phải nhấn mạnh rằng luận văn sẽ chủ yếu tập

trung nghiên cứu và tìm hiểu sự biến động của bùn cát lơ lửng hạt mịn có kích thước

nhỏ hơn 62 m, trên cơ sở phân tích sự biến đổi lưu lượng và bùn cát quan trắc được

tại các trạm thủy văn (khi sử dụng phương pháp thống kê – các quan hệ tương quan).Ngoài phương pháp thống kê ra, luận văn cũng mạnh dạn sử dụng mô hình phần tửhữu hạn hai chiều 2D-FEM để mô phỏng thuỷ lực và bùn cát lơ lửng trong vùngnghiên cứu

Ngoài phần mở đầu và kiết luận, luận văn được bố cục như sau Chương 1 trìnhbày khái quát chung về Đồng bằng sông Cửu Long Chương 2 giới thiệu về phươngpháp thống kê dùng để xây dựng các tương quan giữa lưu lượng nước và hàm lượngphù sa, phương pháp mô hình toán cụ thể là mô hình hai chiều 2D-FEM Chương 3trình bày cụ thể các kết quả tính toán của luận văn

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vùng nghiên cứu

1.1.1 Vị trí và điều kiện địa lý tự nhiên

Sông Mê Kông là một trong những con sông lớn nhất trên thế giới, bắt nguồn từcao nguyên Tây Tạng (Trung Quốc) chảy qua 6 nước (Trung Quốc, Lào, Myanmar,Thái Lan, Campuchia và Việt Nam) trước khi đổ ra Biển Đông, với chiều dài sông

Lưu vực sông Mê Kông có thể chia thành 2 vùng chính là thượng lưu và hạ lưu(Hình 1.1) Vùng thượng lưu giới hạn từ nguồn sông kéo dài đến biên giới Trung

Quốc, Myanmar và Lào, với chiều dài sông chính trên 3.000 km, chiếm khoảng 24%diện tích toàn lưu vực và đóng góp khoảng 18% lượng nước chảy vào sông Mê Kông.Trong vùng thượng lưu, lưu vực sông hẹp, dòng chảy mạnh, lòng sông hẹp và sâu,nhiều ghềnh thác và chảy qua nhiều vùng núi cao có địa hình phức tạp Xói mòn làmột trong các vấn đề lớn ở vùng này Ước tính khoảng 50% trầm tích trên sông MêKông bắt nguồn từ vùng thượng lưu Lượng trầm tích này theo dòng chảy di chuyểnxuống hạ lưu, một phần bồi lắng trên sông, hay các bãi bồi ven sông trong quá trình dichuyển, một phần tích tụ trong hồ Tonle Sap và phần còn lại bồi lắng ở các vùng thuộcĐồng bằng sông Cửu Long

Vùng hạ lưu giới hạn từ Bắc Vientiane (Lào) đến Biển Đông, có thể chia thành

vùng giới hạn từ Bắc Vientiane (Lào) đến Stungtreng–Kratie (Campuchia) và vùngđồng bằng giới hạn từ Kratie đến Biển Đông

- Vùng giới hạn từ Bắc Vientiane (Lào) đến Stungtreng–Kratie (Campuchia) có

chiều dài sông chính trên 750 km và chiếm khoảng 57% diện tích toàn lưu vực.Trong vùng này, sông chảy song song với dãy Trường Sơn băng qua một caonguyên sa thạch khổng lồ với các tầng địa chất nằm ngang Ở tả ngạn, sông nhậnnước từ các phụ lưu như sông Nậm Re, Nậm U, Nậm Suông, Nậm Ngừm, NậmThưng, Sê Bang Phai, Sê Bang Hiên, Sê Pôn trong khi ở hữu ngạn, sông nhậnnước từ phụ lưu Nậm Mum (bao trùm cao nguyên Carat) và phụ lưu MênamXongkhram Đoạn này có hai thác rất lớn là thác Kemmarat (có dạng một hẻmvực) và thác Khone (rất hiểm trở)

Trong vùng giới hạn từ Bắc Vientiane (Lào) đến Stungtreng–Kratie (Campuchia)thuộc lãnh thổ Campuchia, sông Mê Kông nhận nước từ (i) các phụ lưu như sôngSêKong, SêSan, Sêrêpok (từ Tây Nguyên Việt Nam đổ xuống ở tả ngạn) và (ii)

hồ TonLe Sap (ở Tây Bắc Campuchia) đổ vào TonLe Sap có chế độ sông hồ, ởđây tồn tại một hồ nước khổng lồ ở giữa dòng TonLe Sap (với chiều dài 150 km

và chiều ngang nơi rộng nhất là 32 km) hay còn gọi là Biển Hồ Diện tích mặt

m (trong các tháng IX và X), trong khi đó độ sâu dòng chảy nhỏ nhất khoảng 0,5

tác dụng rất lớn trong việc điều tiết dòng chảy cho vùng Đồng bằng sông CửuLong, đồng thời đây cũng là nơi có nguồn thủy sản to lớn của Campuchia [3]

Hình 1.1: Bản đồ vùng Đồng bằng sông Cửu Long và khu vực phụ cận

Vào các tháng mùa lũ, mực nước trên dòng chính sông Mê Kông cao hơn mựcnước trong hồ Tonle Sap, do đó nước từ dòng chính sông Mê Kông chảy ngượcmột phần vào hồ Dòng chảy ngược này như một quá trình điều tiết tự nhiên giúplàm giảm đáng kể lượng nước lũ chảy xuống Đồng bằng sông Cửu Long và điềutiết lũ cho vùng hạ lưu hồ Ngược lại, trong mùa kiệt, khi mực nước trong hồTonle Sap cao hơn mực nước trên sông chính thì nước từ hồ Tonle Sap lại chảy

ra dòng chính sông Mê Kông và tiếp tục chảy vào sông Tiền và sông Hậu, cungcấp nước cho tưới và giúp giảm xâm nhập mặn vào sâu trong đất liền trong vùngĐồng bằng sông Cửu Long vào mùa khô [3]

- Vùng đồng bằng giới hạn từ Kratie đến Biển Đông có chiều dài sông chính và

diện tích lần lượt là 450 km và 5,5 triệu ha, với địa hình bằng phẳng Lưu ý rằng,

từ Phnom Pênh (Campuchia), sông Mê Kông chia thành hai nhánh chính (là sôngTiền và sông Hậu) chảy vào nước ta Ở đồng bằng sông Cửu Long, sông Tiền vàsông Hậu lại tiếp tục mở rộng dần và thoát ra Biển Đông qua 8 cửa (Cửa Tiểu,Cửa Đại, Cửa Ba Lai, Cửa Hàm Luông, Cửa Cổ Chiên, Cửa Cung Hầu, CửaĐịnh Anh và Cửa Trần Đề)

Lưu vực sông Mê Kông được biết đến là quê hương của khoảng 70 triệu ngườivới trên 100 dân tộc khác nhau thuộc 6 nước sinh sống và là một trong những vùng đadạng văn hoá nhất trên thế giới Ngoài nguồn tài nguyên nước dồi dào, lưu vực sông

Mê Kông có tiềm năng thuỷ điện, nguồn lợi thuỷ sản, đất đai và thảm phủ thực vậtphong phú Ngoài ra, sông Mê Kông được đánh giá là khu vực có mức độ đa dạng sinhhọc cao so với nhiều khu vực khác trên thế giới [3] Lưu vực là nơi sản xuất một lượnglúa gạo đủ nuôi sống 300 triệu người trong năm và là một trong những vùng có sảnlượng cá nước ngọt lớn nhất trên thế giới Trong lưu vực có trên 769 loài cá sinh sống

và chế độ dòng chảy dao động theo mùa đã cung cấp môi trường và thức ăn cho cácloài động vật thuỷ sinh của lưu vực

Mặc dù được đánh giá là con sông có nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú và

có mức độ đa dạng sinh học cao, lưu vực sông Mê Kông vẫn được xem là khu vực cónền kinh tế kém phát triển và tỷ lệ đói nghèo cao Hiện nay, tất cả các nước trong lưuvực Mê Kông đều tìm cách đẩy mạnh phát triển kinh tế, kể cả việc tìm cách khai thácngày càng nhiều các lợi thế về tài nguyên nước và các tài nguyên liên quan của lưuvực Mê Kông và coi đó là biện pháp cần thiết để vượt qua nghèo đói Một trong những

kế hoạch phát triển và sử dụng nguồn tài nguyên nước không bền vững có nguy cơ đedọa môi trường – đa dạng sinh học và sinh kế của hàng triệu người dân ven sông- anninh lương thực và an ninh quốc gia và khu vực, nhất là đối với khu vực vùng đồngbằng hạ lưu thuộc lãnh thổ của nước ta (hay còn được biết đến với tên gọi là ĐồngBằng sông Cửu Long

Đồng bằng sông Cửu Long, nằm trọn trong vùng đồng bằng hạ lưu sông Mê

tế trọng điểm vùng Đồng bằng sông Cửu Long (Cần Thơ, An Giang, Kiên Giang và

Cà Mau) Thế mạnh của vùng Đồng bằng Sông Cửu Long chủ yếu là nông nghiệp, đặcbiệt là lúa nước (với sản lượng lúa nước của vùng chiếm khoảng 57% của cả nước) vànuôi trồng, chế biến thủy sản

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình khu vực hạ lưu vực khu vực sông Mê Kông khá là phong phú, 20 địahình tại hạ lưu vực là đồi núi, độ cao khoảng trên 1.000m đến 2.000 so với mặt nướcbiển Địa hình cao tập trung tại vị trí đường biên giới giữa Trung Quốc, Lào và My-anma Hạ lưu sông tại Campuchia, Thái Lan và Việt Nam đa số là đồng bằng Phầnchảy trên lãnh thổ Trung Quốc tương đối cao, phổ biến trên 1.000 m, địa hình sôngdốc đứng Phần qua Lào và Thái Lan có địa hình bình nguyên với cao độ từ 100 đến

250 m Phần hạ lưu thuộc Campuchia và Việt Nam địa hình phổ biến từ 2-50m[3,4]

Theo bản đồ địa hình, địa hình lòng sông Mê Kông từ thượng nguồn, phần qualãnh thổ Trung Quốc là tương đối dốc, từ độ cao 4.500 m giảm xuống còn 400 m trêntổng chiều dài khoảng 2.000 km Phần qua Lào, Thái Lan và Campuchia đến thượnglưu Kratie cao độ lòng sông giảm dần từ 400 m xuống còn 10 m Phần hạ lưu Kratie rađến biển độ dốc thấp, lòng sông mở rộng dần từ 1.000 đến 3.000 m, phần qua Việt

Nam có độ dốc ngược (Hình 1.3).

Đồng bằng sông Cửu Long là vùng đồng bằng khá bằng phẳng và hơi thấp, cao

độ phổ biến từ (0,3÷2,0)m, trừ một số đồi núi ở phía Tây Bắc thuộc tỉnh An Giang,Kiên Giang, toàn bộ đất đai còn lại có cao độ dưới 5 m Ngoài ra còn có những gờ đấtven sông và cồn cát ven biển tương đối cao, hai vùng trũng nhất là Đồng Tháp Mười

và Tứ Giác Long Xuyên Bờ biển thấp với một số vịnh nhỏ, các bãi biển ngập nướckhi triều lên Vùng đồng bằng sông Cửu Long là một miền trũng Kainozoi Mê Kông,được lấp đầy chủ yếu bằng các trầm tích hỗn hợp sông-biển Đồng bằng còn có cáctrầm tích có nguồn gốc khác nhau như bồi tích, trầm tích trên các giếng cát có nguồngốc biển, trầm tích nguồn gốc hồ và trầm tích hỗn hợp đầm lầy - sông và đầm lầy -biển Trong đồng bằng sông Mê Kông có năm nhóm đất chính: đất phèn, đất mặn, đấtphù sa, đất xám và đất cát ở các "giồng" cát ven sông và ven biển; còn có một số đấtkhác như đất đỏ vàng, than bùn

Hình 1.2: Bản đồ thể hiện địa hình vùng tính toán

7

tụ bờ sông và bờ biển với các yếu tố địa chất của vùng.

Các phân vị địa chất ở ĐBSCL có tuổi từ Devon đến Holocen Trong đó cácthành tạo có tuổi trước Holocen lộ ra trên các khối núi, đồi, gò sót, phân bố rải rác ởtỉnh An Giang, Kiên Giang, Bắc Đồng Tháp, Bắc Long An Còn các thành tạo trầmtích có tuổi Neogen đến Pleistocen muộn, thì hầu hết bị phủ hoàn toàn bởi các trầmtích Holocen dưới độ sâu từ 0,5m đến 76m Riêng các trầm tích Holocen lộ ra rộng rãitrên bề mặt ĐBSCL (19 phân vị)

- Các trầm tích Holocen hạ (Q21): lộ ra dạng thềm sót, cao 2- 3m, phân bố rải rácvới diện tích hẹp dọc khu vực biên giới Việt Nam – Campuchia (Sa Rài – Hồng Ngự,tỉnh Đồng Tháp, Vĩnh Hưng, Mộc Hóa, Đức Huệ, tỉnh Long An); ở phía nam đồngbằng bắt gặp trong các lỗ khoan từ độ sâu 1,5m đến 76,8m Các trầm tích Holocen hạ

được xác định có nguồn gốc sông, hỗn hợp sông – biển (am) và hỗn hợp biển – đầmlầy (mb) Thành phần thạch học trầm tích theo nguồn gốc cụ thể như sau:

+ Nguồn gốc sông (a): cuội, sỏi, cát, bột, sét, màuxám vàng nâu

+ Nguồn gốc sông – biển (am): sét bột, bột, sét, cát lẫn ít mùn thực vật, màu xámvàng

+ Nguồn gốc biển – đầm lầy (mb): cát, sét, di tích thực vật, màu xám vàng nâu Các trầm tích này có kiến trúc hạt trung đến mịn, cấu tạo nằm ngang song songhoặc xiên nghiêng, kết cấu tương đối chặt Bề dày trầm tích thay đổi từ 0,5m đến 40m

- Trầm tích Holocen trung phần thấp (Q221): Tồn tại dạng đoạn sót thềm biểncao 2-4m lộ ra phân bố ở khu vực Hà Tiên – Kiên Lương, Tịnh Biên, Tri Tôn (AnGiang), Vĩnh Hưng, Mộc Hóa (Lonh An); thường gặp trong các lỗ khoan từ 0m đến độsâu 35m Đây là trầm tích biển tiến Holocen trung, có nguồn gốc biển (m), thuộc hệtầng Hậu Giang với thành phần thạch học gồm: sét, sét bột, cát trung mịn, đôi chỗ lẫncát bột chứa nhiều di tích vỏ sò, ốc Các trầm tích có kiến trúc hạt mịn đến thô, cấu tạonằm ngang song song, xiên chéo, kết cấu tương đối chặt Bề dày trầm tích thay đổi từ1m đến 33m

- Các trầm tích Holocen trung, phần cao(Q222): lộ ra từ giồng Vũng Liêm trở vềphía tây bắc thuộc khu vực Đồng Tháp Mười, giữa sông Tiền, sông Hâu, tứ giác LongXuyên và gặp trong các lỗ khoan từ 0m đến độ sâu 36m Đây là các trầm tích thuộcgiai đoạn biển thoái Holocen, có các nguồn gốc: sông – đầm lầy (ab); sông – biển(am); biển (m) và biển – đầm lầy (mb)

+ Nguồn gốc sông- đầm lầy (ab): phân bố từ Tịnh Biên (An Giang) đến MỹHưng (Rạch Gía – Kiên Giang), rộng 0,1 – 10km, dài gần 10km Thành phần thạchhọc gồm: sét, bột, di tích thực vật, than bùn, màu xám đen Bề dày >1,0m

+ Nguồn gốc sông – biển (am): phân bố ven sông Tiền, sông Hậu, trải rộng đếnTịnh Biên – Tri Tôn Thành phần trầm tích gồm sét, sét bột chứa cát lẫn di tích thựcvật, xám vàng, đốm vàng loang lổ Bề dày chưa khống chế, khoảng >5m

+ Nguồn gốc biển – đầm lầy (mb): phân bố ở khu vực Hòn Đất (Kiên Giang).Thành phần gồm sét bột lẫn thực vật màu xám đen Bề dày chưa khống chế, khoảng 4-5m

+ Nguồn gốc biển(m): phân bố trên các giồng cát ở khu vự Hòn Đất Thành phầntrầm tích gồm cát bột xám nâu, xám xanh Chưa rõ bề dày, vào khoảng >1m-1,5m.Các trầm tích Holocen trung phần cao này có kiến trúc hạt trung đến mịn, cấu tạosong song lượn sóng, đứt đoạn, hỗn độn; kết cấu mềm bở đến tương đối chặt Bề dàytrầm tích thay đổi từ 0,8m đến 25m

Các trầm tích Holocen thượng phần thấp (Q231): lộ ra phân bố ở khu vực đồngbằng ven biển, thuộc các tỉnh: Kiên Giang, Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng, ở trên cácgiồng cát và trũng giữa giồng tại các tỉnh: Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh và gặp trongcác lỗ khoan từ 0m đến độ sâu 26m Các trầm tích này có nhiều nguồn gốc: sông (a);sông – đầm lầy (ab); sông – biển (am); biểm (m); biển – đầm lầy (mb) Thành phầnthạch học theo nguồn gốc như sau:

+ Nguồn gốc sông (a): cát, cát pha bột, sét, màu xám mhạt, xám nâu

+ Nguồn gốc sông- đầm lầy (ab): cát bột, sét, di tích thực vật, than bùn, mà xámđen, xám nâu đen

+ Nguồn gốc sông- biển (am): sét, bột, cát lẫn di tích thực vật, mảu xám nâu, đen.+ Nguồn gốc biển (m): cát mịn lẫn ít bột, màu xám

+ Nguồn gốc biển- đầm lầy (mb): sét bột có di tích sinh vật, màu xámnâu, xámnâu đen

Các trầm tích Holocen thượng phần thấp nhìn chung có kiến trúc hạt trung đếnmịn, cấu tạo lượn sóng song song không liên tục, kết cấu yếu bở rời Bề dày các trầmtích thay đổi từ 0,5 – 22,5m

- Các trầm tích Holocen thượng phần cao (Q232): lộ ra phân bố ở bãi bồi ven bờsông, trong lòng sông, bãi bồi ven bờ biển của đồng bằng từ Gò Công (Tiền Ging) đến

Hà Tiên (Kiên Giang) và gặp trong các lỗ khoan ở độ sâu từ 0m đến 10m Tùy theo vịtrí hình thành và phân bố, trầm tích có nguồn gốc khác nhau Đến nay đã xác địnhđược trầm tích có các nguồn gốc sau: sông(a), biển(m), đầm lầy(b), sông-biển(am),sông-đầm lầy(ab), biển-đầm lầy(mb)

Thành phần thạch học theo nguồn gốc:

+ Nguồn gốc sông (a): sét, sét bột, màu xám, xám nâu

+ Nguồn gốc biển (m): cát, bột, sét vỏ sò, màu xám nhạt, xám nâu

+ Nguồn gốc đầm lầy (b): sét, bột, than bùn, màu xám nâu, xám đen

+ Nguồn gốc biểm-đầm lầy (mb): cát, bột, sét, di tích thực vật, màu xám, xámđen

Các trầm tích trên đều có kiến trúc hạt trung đến mịn, cấu tạo song song khôngđều, không liên tục đến hỗn độn, kết cấu mềm yếu, bở rời Bề dày trầm tích thay đổi từ0,5m đến 10m

1.1.4 Chế độ khí hậu

quanh năm nắng ấm và sự phân mùa khô - ẩm rất sâu sắc tuỳ theo hoạt động của hoànlưu gió mùa Mùa khô thường trùng với mùa ít mưa, đây cũng là thời kỳ khống chếcủa gió mùa Đông - Bắc kéo dài khoảng từ tháng XI đến tháng IV năm sau, có khí hậuđặc trưng là khô, nóng và rất ít mưa Mùa ẩm trùng với mùa mưa, là thời kỳ khống chếcủa gió mùa Tây-Nam kéo dài từ tháng V đến tháng X, có khí hậu đặc trưng là nóng,

ẩm và mưa nhiều Đồng bằng sông Mê Kông thường xuyên chịu ảnh hưởng của cáctrận bão nhiệt đới khắc nghiệt Gió mùa Tây Nam kết hợp với bão là nguyên nhân gây

ra các thảm họa lũ lụt tại đây Trận lũ năm 1961 có đỉnh lũ cao nhất trong vòng gần 55năm qua, hình thành do mưa của năm con bão đổ bộ vào Việt Nam

Đặc biệt, khí hậu ở đồng bằng sông Cửu Long có sắc thái riêng, đó là khí hậu nhiệtđới ẩm, gió mùa cận xích đạo, nắng nhiều, nhiệt độ cao quanh năm, mùa mưa về cơbản là mùa hè, mùa khô xuất hiện vào các tháng giữa và cuối mùa đông, đầu mùa hè;

sự tương phản về mưa giữa mùa mưa và mùa khô rất sâu sắc

Hình 1.4: Biểu đồ lượng mưa trung bình tháng tại một số trạm.

Bảng1.1 thể hiện lượng mưa trung bình tháng tại một số trạm thủy văn trên lưuvực nghiên cứu Có thể thấy rằng, mùa mưa hàng năm xuất hiện vào các tháng V-XI,trong đó ba tháng có lượng mưa trung bình tháng lớn nhất xuất hiện vào các thángVII-IX Lượng mưa trung bình từ tháng IV đến tháng IX ở vùng đồng bằng sông CửuLong là (1.300-1.500) mm nhưng có sự thay đổi đáng kể giữa các năm Lượng mưanăm trung bình nhiều năm biến đổi trong phạm vi từ dưới 1.400 mm ở khu vực giữa

sông Tiền - sông Hậu ở các tỉnh Đồng Tháp, An Giang, Vĩnh Long tăng lên trên2.400 mm ở bán đảo Cà Mau Lượng mưa mùa mưa chiếm khoảng (88-95)% lượngmưa năm; ba tháng liên tục mưa nhỏ nhất xuất hiện vào các tháng I-III và chỉ chiếmdưới 3% lượng mưa năm.

Hình 1.5: Bản đồ phân bố lượng mưa trung bình năm lưu vực sông Mê Kông

Bảng 1.1: Lượng mưa trung bình tháng, năm tại một số trạm [3]

Hiện tại, chỉ có một phần nhỏ tổng lượng nước của sông Mê Kông được khaithác sử dụng để đáp ứng nhu cầu tưới nông nghiệp, phục vụ sinh hoạt và hoạt độngcông nghiệp Các đặc điểm chính của thủy hệ trong việc gây ngập lũ, chua phèn, xâmnhập mặn và thiếu nước ngọt trong mùa khô của vùng ĐBSCL Do chế độ thủy văncủa mạng lưới sông, rạch chịu tác động trực tiếp của dòng chảy thượng nguồn, chế độtriều biển Đông, một phần của triều biển Tây, cùng chế độ mưa trên toàn đồng bằng

Ngoài ra, đặc điểm của thủy hệ đều lòng rộng, sâu và có dòng chảy uốn khúc PhíaBắc – Đông Bắc của vùng ĐBSCL còn có các sông Vàm Cỏ Tây, sông Vàm Cỏ Đông,sông Vàm Cỏ, sông Sài Gòn, sông Đồng Nai, sông Soài Rạp và các chi lưu của chúng,cùng với hệ thống kênh đào các cấp I, II, III, IV chằng chịt Mang lưới sông rạch,kênh đào là kênh dẫn nước, thoát nước khi bị mưa lũ, lụt hay bị triều cường dâng cao.

Do đó, việc sử dụng hợp lý và bảo vệ nguồn tài nguyên nước và các tài nguyên liênquan đã và đang trở thành một yêu cầu trong phát triển bền vững

Hình 1.6: Mạng lưới sông ngòi, kênh rạch vùng Đồng Bằng sông Cửu Long

Thuỷ triều có ảnh hưởng mạnh đến dòng chảy vùng ven biển ĐBSCL Vùng venbiển phía Đông từ Cần Giờ đến mũi Cà Mau chịu ảnh hưởng của thuỷ triều biểnĐông; vùng ven biển phía Tây từ mũi Cà Mau đến Hà Tiên chịu ảnh hưởng của thuỷtriều biển Tây Thuỷ triều vùng ven biển Đông có chế độ bán nhật triều không đều,mỗi ngày nước lên xuống 2 lần, có 2 đỉnh và 2 chân Hai đỉnh triều chênh lệch nhau ít,nhưng 2 chân chênh lệch nhau nhiều Với dạng triều này sẽ có tác dụng đưa nước vàonội đồng nhiều hơn Xu thế thuỷ triều ven biển Đông là từ Vũng Tàu đến Gành Hàobiên độ triều tăng lên, nhưng thời gian xuất hiện đỉnh triều chậm dần Thuỷ triều venbiển Tây thuộc loại hỗn hợp thiên về nhật triều, trong ngày có 2 đỉnh, 2 chân nhưngnhững dao động lớn hoàn toàn chiếm ưu thế và thiên về nhật triều Có nghĩa là 2 đỉnhchênh lệch nhau đáng kể nhưng 2 chân xấp xỉ nhau Dạng triều này có thời gian duytrì mức nước thấp dài nên tạo ra việc tiêu tháo nước thuận lợi

1.1.5.1 Đặc điểm thủy hệ

Về mùa khô, dòng chảy cơ bản rất nhỏ không tạo nguồn sinh thủy nhiều, nhưngtrong mùa lũ, lưu vực sông lại chính là khu trữ và chuyển lũ tràn từ Mê Kông sangViệt Nam

- Hệ thống sông Cái Lớn-Cái Bé là các sông vùng triều, xuất phát từ trung tâmbán đảo Cà Mau (BĐCM) và đổ ra biển qua cửa Cái Lớn Đoạn cửa sông có lòng rấtrộng nhưng không sâu Do nối với sông Hậu bởi nhiều kênh đào lớn nên chế độ dòngchảy của Cái Lớn-Cái Bé cũng chịu ảnh hưởng chế độ dòng chảy từ sông Hậu

- Hệ thống sông Mỹ Thanh, gồm có sông chính Mỹ Thanh, các chi lưu Cổ Cò,Nhu Gia là trục tiêu, dẫn nước mặn và cũng là trục đường giao thông thuỷ cực kỳquan trọng của vùng bán đảo Cà Mau

- Hệ thống sông Gành Hào, gồm có sông chính là Gành hào và các chi lưu TắcThủ, Đầm Dơi và Đầm Chim Sông là trục tiêu, lấy nước mặn và cũng là trục đườnggiao thông thủy cực kỳ quan trọng cho vùng bán đảo Cà Mau

- Hệ thống sông Đốc, bao gồm sông Đốc, các chi lưu Cái Tàu, Biện nhị - CánGáo, là trục tiêu chính của vùng U Minh

Hình 1.7: Hệ thống thủy hệ vùng Đồng bằng sông cửu long

Hệ thống kênh đào ở ĐBSCL được phát triển chủ yếu trong vòng hơn 1 thế kỷnay, với mục đích chính là phát triển sản xuất nông nghiệp và giao thông thủy Đếnnay, hệ thống kênh đào đã được xây dựng khá dày trên phạm vi toàn vùng ở 3 cấp:mật độ khoảng 3 – 5 km/ cấp 1 ; 1,5 – 2km/cấp 2; hệ thống cấp 3 và nội đồng còn pháttriển ở mức thấp Hệ thống kênh trục trong đồng bằng bao gồm: Hệ thống kênh trụcnối sông Hậu với biển Tây; sông Tiền với sông Vàm Cỏ Tây và sông Tiền với sôngHậu Ngoài ra tại vùng Đồng Tháp Mười (ĐTM) còn có các trục chạy dọc từ biên giớiViệt Nam-Căm Pu Chia với sông Tiền.

1.1.5.2 Đặc điểm chế độ thủy văn

Hệ thống sông Cửu Long được kể từ Tân Châu trên sông Tiền và Châu Đốc trên

dài 5 tháng từ tháng 5 đến tháng 10 hằng năm; 1/4 lượng nước đưa ra biển trong 7tháng còn lại Lưu lượng cực đại trên sông hằng năm vào tháng 9, tháng 10 và lưulượng đạt cực tiểu vào tháng 4 Mặc dù sông Cửu Long có lưu lượng và tổng lượngnước khá lớn nhưng các đặc trưng dòng chảy khác không lớn lắm do lưu vực của sôngkhá rộng

Về mùa khô, triều tiến nhanh vào đất liền mang theo một khối lượng nước mặn khálớn, về mùa lũ thủy triều cũng là một yếu tố làm dâng cao mực nước trong hệ thốngsông và ngăn cản sự thoát lũ ra biển

a Chế độ dòng chảy

95% tổng lượng dòng chảy năm là từ trung thượng lưu đổ vào ĐBSCL Mùa lũthường xuất hiện vào các tháng 7 - 11 hàng năm với lượng dòng chảy mùa lũ chiếmkhoảng (70-85)% lượng dòng chảy năm và thường gây ngập lụt ở ĐBSCL Mùa cạn

từ tháng 12 đến tháng 6 năm sau, lượng dòng chảy mùa cạn chiếm khoảng (15-30)%dòng chảy năm Sông Cửu Long có dòng chảy nhỏ nhất xuất hiện vào các tháng 2 - 4hay tháng 3 – 5 diễn ra 3 tháng liên tục

b Chế độ lũ lụt

Lũ sông Mê Kông chảy vào ĐBSCL qua sông Tiền, sông Hậu và tràn qua biêngiới vào vùng Đồng Tháp Mười, Tứ giác Long Xuyên và khu giữa sông Tiền-sông

Hậu Tổng lưu lượng đỉnh lũ trung bình chảy vào ĐBSCL khoảng 38.000 m3/s.Theokết quả điều tra khảo sát trong thời kỳ 1991-2000, tổng lưu lượng lớn nhất của sông

(80-85)% qua dòng chính, (15-20)% tràn qua biên giới Trong các trận lũ lớn nhất hàngnăm, mực nước cao nhất sông Tiền tại Tân Châu thường cao hơn mực nước sông Hậutại Châu Đốc khoảng (15-45) cm Mực nước đỉnh lũ cao nhất trong khoảng 60 nămqua tại Tân Châu trên sông Tiền và Châu Đốc trên sông Hậu tương ứng là 5,12m và4,89m đều xuất hiện vào trận lũ tháng 10/1961, riêng trận lũ lịch sử năm 2000 tươngứng bằng 5,06m và 4,90m, xuất hiện vào ngày 23/9 được coi là một trận lũ lịch sử và

động xấu đến môi trường

Kết quả khảo sát và tham khảo các tài liệu liên quan, cho thấy hơn phân nửa diệntích châu thổ sông Cửu Long đều bị ngập lũ từ 3 đến 4 tháng trong năm Hàng năm từtháng 7 đến tháng 11 là mùa lũ với cực đại của đỉnh lũ vào tháng 9 – 10, vì vậy thôngthường mực nước đỉnh lũ ở Tân Châu được sử dụng để xác định cấp lũ, dưới 4m làcấp lũ nhỏ, trên 4,5m là cấp lũ lớn Độ sâu ngập lũ trong lịch sử trước đây năm 2000 ởĐồng Tháp Mười từ 1-1,8m, ở Tứ giác Long Xuyên khoảng 1m

Hình 1.8: Ảnh vệ tinh thể hiện khu vực ngập trận lũ tháng 9/2000 (Viện

KHKTTV&MT)

Các diễn biến của lũ lụt hàng năm đã gây ra xói lở, sạt lở và bồi tụ lòng, bờ sông.Mức độ xói lở bờ sông phụ thuộc tỷ lệ thuận với cường độ mạnh yếu của lũ lụt Cáckhảo sát cho thấy vào mùa mưa lũ lụt nhiều và mạnh thì xảy ra xói lở bờ sông nhiềuhơn vào mùa khô Đồng thời nhận thấy các diễn biến xói lở, sạt lở bờ sông xẩy ranhiều nhất tập trung ở phần thượng nguồn sông Tiền đoạn từ Hồng Ngự đến Sa Đéc,sông Hậu đoạn từ Châu Đốc đến Long Xuyên, mà nguyên nhân là 2 đoạn sông này bịuốn khúc nhiều, chỉ có một dòng chính, chưa phân nhánh, nên lưu lượng dòng chảytập trung lớn và mạnh Tuy nhiên lũ cũng mang lại nguồn phù sa bồi bổ cho đất,nguồn thuỷ sản phong phú và có tác dụng tốt trong việc vệ sinh đồng ruộng Nguồnnước ngọt của sông rất quan trọng và có tính quyết định đối với ĐBSCL, cung cấp chođại bộ phận diện tích ĐBSCL để phục vụ sản xuất và đời sống nhân dân.

c Chất lượng nước sông

Độ đục cát bùn lơ lửng trung bình năm của sông Mê Kông thường khoảng

sông Mê Kông khoảng 215 triệu tấn

Độ khoáng hoá trung bình năm của nước sông khoảng (100-150) mg/l Nướcsông thuộc lớp hydro cácbonát nhóm Canxi kiểu I; ion HCO3- chiếm (75-80)% tổngđương lượng các anion, in Ca++ chiếm khoảng 50% tổng đương lượng các cation Độ

pH khoảng (6,7-7,7) Độ cứng khoảng 1 mg-e/l hơi lớn hơn độ kiềm

Nhìn chung, nước sông ngòi, kênh rạch trong vùng ĐBSCL còn tốt, nhưng đã vàđang bị ô nhiễm với mức độ khác nhau bởi nước thải và chất thải không qua xử lý làmsạch từ các khu dân cư, các đô thị, khu công nghiệp, các tàu thuyền trên sông và từđồng ruộng sử dụng thuốc trừ sâu và phân hóa học Ngoài ra, nước mặt còn bị nhiễmchua phèn và bị nhiễm mặn ở vùng ven biển

d Chất lượng nước ngầm

Vùng ven biển ĐBSCL có nguồn nước dưới đất khá phong phú, chứa đựng trongcác tầng chứa Holocene, Pleistocene, Pliocene, Miocene, phức hệ lỗ hổng (cát) và cáckhe nứt (đá) Tuy nhiên cũng như tình trạng chung của ĐBSCL do nhiều vùng nướcngầm bị nhiễm mặn nên trữ lượng tốt bị hạn chế và sự phân bố nước có chất lượng tốtrất không đều Theo nghiên cứu của Liên đoàn địa chất 8, nước ngầm ĐBSCL thuộcloại nước ngầm có nguồn bổ sung

Nước ngầm tầng nông chứa trong tầng Holocene, có mối liên quan mật thiết vớinước mặn, chất lượng nước xấu vì bị nhiễm mặn, phèn và ô nhiễm vi sinh Tuy nhiênmột số nơi như Vĩnh Châu (Sóc Trăng), Trà Vinh ở các giồng cát có thể khai thácđược nước có chất lượng tốt sử dụng được cho sinh hoạt, tưới hoa màu

Nước ngầm tầng sâu chủ yếu chứa trong các tầng Pleistocene, Pliocene, Miocene

và có sự phân bố rất phức tạp cả về diện cũng như chiều sâu Một cách tổng quát sựphân bố như sau:

+ Khu vực ven biển và cửa sông thuộc các tỉnh Long An, Tiền Giang, Bến Tre

và một phần tỉnh Trà Vinh, nước ngầm các tầng gần mặt đất bị nhiễm mặn cao nênphải ở độ sâu trên 300m mới có thể khai thác được nước có chất lượng tốt Một số nơinhư Bến Tre, Gò Công khai thác nước ngầm chất lượng tốt rất khó khăn

+ Các khu vực phía Tây tỉnh Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, các huyện ĐầmDơi, Ngọc Hiển, Thị xã Cà Mau (tỉnh Cà Mau) khai thác nước ngầm khá thuận tiện,

độ sâu khoảng 100 120m là có thể khai thác được nước ngầm chất lượng tốt

+ Khu vực ven biển Tây từ mũi Cà Mau đến Rạch Giá khả năng khai thác nướcngầm khá thuận tiện Với độ sâu 120 150m có thể khai thác được nước ngầm cóchất lượng tốt, nhưng cũng có những nơi cục bộ ở độ sâu trên 200m vẫn chưa tìmthấy

e Phân phối lượng chảy

Lưu lượng bình quân nhiều năm của sông Mekong khi chảy qua Kratie

bắt đầu xâm nhập vào Việt Nam bằng 2 ngã Tân Châu và Châu Đốc Lưu lượng bình

(chiếm 20% W) Sự khác biệt này là địa hình lòng sông của khu vực, mực nước tạiTân Châu cao hơn Châu Đốc Phần lớn lượng nước đều đổ ra biển Đông, lưu lượng

khoảng 5% - 10% theo các sông rạch và kênh đào đổ vào Vịnh Thái Lan như kênh TriTôn, Ba Thê, Cái Sắn, Ô Môn, Thốt Nốt, và một kênh mới khác qua vùng Tứ giácLong Xuyên - Hà Tiên

Sông Vàm Nao nối liền sông Tiền và sông Hậu, chuyển một lượng nước khá lớn

từ sông Tiền qua sông Hậu làm nước sông Hậu tăng lên khoảng 3 lần Sau sông VàmNao, lượng nước sông Tiền và sông Hậu bằng nhau: Bắc Mỹ Thuận đổ ra biển 51%W

mùa do ảnh hưởng của địa hình ở đáy sông PhnomPênh tác động:

+ Mùa lũ: Tân Châu chiếm 79% W, Châu Đốc 21% W

+ Mùa kiệt: Tân Châu chiếm 96% W, Châu Đốc 4% W

Tính chất đặc thù của sông Cửu Long là mùa kiệt rất thiếu nước, lưu lượng bình

không đủ tưới cho toàn bộ diện tích canh tác, nhiều nơi sông rạch khô cạn sát đáy,nước mặn từ biển tràn sâu vào đất liền và đất bị bỏ hoang rất nhiều trong mùa khô.Đây là vấn đề cần nghiên cứu để bố trí cơ cấu cây trồng theo mùa vụ theo nhu cầunước một cách hợp lý

Hình 1.10: Phân bố dòng chảy kiệt tính toán theo mô hình triều bán nhật (Hà

lan, 1974)

f Đặc điểm hải văn

- Chế độ, biên độ thuỷ triều

Vùng biển ven bờ ĐBSCL thuộc phạm vi khu vực bán nhật triều không đều Hầuhết các ngày đều có 2 lần nước lên, 2 lần nước xuống Chênh lệch giữa đỉnh và chântriều, vào những ngày triều lớn, có thể từ 2,5 tới 3,5m Chênh lệch giữa đỉnh và chântriều vào những ngày triều kém thường dưới 1m Biên độ hằng ngày kỳ triều cườngthường lớn gấp 1,5 lần đến 2 lần kỳ triều kém Biên độ thủy triều giảm dần về phíaMũi Cà Mau (1-2m) Vùng biển phía Tây Bán đảo Cà Mau có chế độ nhật triều, biên

độ thủy triều khoảng 0,5-1,0m Khu vực này chịu ảnh hưởng mạnh của chế độ thủytriều Vịnh Thái Lan Các sông, rạch ở châu thổ sông Cửu Long thường xuyên tiếpnhận nguồn nước biển do thủy triều đẩy vào, mực nước các sông hằng ngày đều códao động theo sự chi phối của thủy triều Càng vào sâu trong sông, biên độ triều cànggiảm do sự nâng lên của chân sóng triều là chính Khi bắt đầu vào trong sông độ lớnsóng triều giảm còn khoảng 90% và sâu vào trong độ lớn sóng triều chỉ còn xấp xỉ75% Mùa lũ, ảnh hưởng của nước nguồn không lớn, song cũng làm tiết giảm độ lớnsóng triều thêm khoảng 10 đến 20cm Sóng triều truyền vào sông với tốc độ trungbình trên dưới 30km/giờ đối với các sông lớn Còn đối với những sông nhỏ, hoặcmạng lưới kênh rạch, sự truyền triều diễn ra phức tạp hơn Ở đâu còn có hiện tượnggiao thoa sóng triều tại những con sông có sự truyền triều từ hai phía Sự truyền triềuvào trong sông tuy có gây một số khó khăn như đưa nước mặn vào nội địa, khiến chovùng cửa sông thiếu nước ngọt nghiêm trọng vào mùa khô Những ngày lũ lớn, nếugặp kỳ triều cường, nước dâng to sẽ gây ngập lụt Song với vùng xa cửa sông, mặnkhông tới được thì dao động thủy triều trong ngày có tác dụng không nhỏ cho côngviệc tưới tiêu, thau chua, rửa mặn Khi triều dâng, mực nước ngọt trong sông đượcđẩy lên cao, người ta có thể lợi dụng để lấy nước vào ruộng Ngược lại, khi triều rút,mực nước xuống thấp, có thể xả nước, thau chua từ ruộng ra sông Ngoài ra, người tacũng còn lợi dụng nước lớn và lợi dụng dòng chảy hai chiều của sông rạch để đưa tàuthuyền có trọng tải lớn vào bến, hoặc đi lại theo chiều dòng chảy, tiết kiệm được nhiênliệu Sự truyền triều vào sông cũng khiến cho nguồn thủy sinh vật vùng cửa sôngphong phú thêm

- Dòng thủy triều

Dòng thủy triều đóng vai trò rất lớn trong chế độ động lực khu vực ven bờ biểnĐBSCL, ảnh hưởng không nhỏ đến hoạt động kinh tế, xã hội đối với các khu vực venbiển Sự vận chuyển bùn cát khu vực các cửa sông cũng chịu tác động lớn của dòngthủy triều

Tốc độ dòng triều rút ứng với gió Tây Nam đạt cực đại (max) hơn 0,5m/s tạivùng biển phía Bắc và Nam Côn Đảo Vùng ven bờ đạt 0,1-0,2m/s Dòng triều lên nhỏhơn dòng chảy rút đạt max tại phía Tây Côn Đảo với mức 0,4-0,5m/s, ven bờ0,10,2m/s Tốc độ dòng triều rút ứng với gió Đông Bắc đạt cực đại hơn 0,5m/s tại

vùng biển phía Bắc Côn Đảo Vùng ven bờ đạt 0,1-0,2m/s Dòng triều lên lớn hơndòng chảy rút đạt cực đại tại phía Tây Bắc và Tây Nam Côn Đảo với mức hơn 0,5m/s,ven bờ 0,2m/s Trường hợp này có thể gây ra xói lở lớn đến vùng ven biển và đườngbờ.

- Dòng chảy bề mặt

Dòng chảy bề mặt sinh ra chủ yếu do tác động của gió, do vậy chế độ dòng chảy

bề mặt tại vùng ven bờ ĐBSCL có hai xu hướng chính chịu tác động của gió mùaĐông Bắc và Tây Nam Dòng chảy mùa đông đạt tốc độ 0,4m/s vùng biển phía namCôn Đảo, phía bắc Côn Đảo đạt cực đại (max) 0,3m/s Ven bờ phổ biến khoảng 0,1-0,2m/s Mùa hè chỉ đạt lớn nhất là 0,25 m/s tại phía Bắc và phía Nam đảo Côn Đảo.Ven bờ khu vực nghiên cứu tốc độ thường nhỏ hơn 0,05m/s, nhỏ hơn nhiều vào mùađông

Dòng chảy đáy ít phụ thuộc vào chế độ gió bề mặt, mà phụ thuộc chủ yếu vàođịa hình đáy và bờ biển Tính trung bình cho cả năm thì dòng chảy đáy có xu hướng đivào Vịnh Thái Lan qua vùng Mũi Cà Mau theo hướng Tây, Tây bắc với độ lớn 0,2 –0,3m/s

Khu vực biển ven bờ ĐBSCL và thềm lục địa kế cận chịu sự tác động mạnh củacác chế độ gió mùa và các hiện tượng thời tiết đặc trưng cho vùng khí hậu nóng ẩm,nhiệt đới gió mùa và đặc biệt là chế độ dòng triều Đối với các quá trình biến đổi dàihạn (long term) vùng biển chịu ảnh hưởng rất lớn bởi tác động thủy văn của hệ thốngsông Cửu Long qua nhiều năm

Một số các đặc trưng chế độ hải văn như sau:

Dòng triều lên lớn hơn dòng chảy rút đạt giá trị lớn nhất tại phía Tây Bắc và TâyNam khu vực phía Đông Mũi Cà Mau với mức hơn 0,5m/s, ven bờ 0,2m/s Trườnghợp này có thể gây ra xói lở lớn đến vùng ven biển và đường bờ Tốc độ dòng triều rútứng với gió Tây Nam đạt lớn nhất hơn 0,5m/s tại vùng biển phía Bắc và Nam CônĐảo Vùng ven bờ đạt 0,1-0,2m/s Dòng triều lên nhỏ hơn dòng chảy rút đạt cực đại(max) tại phía Tây Côn Đảo với mức 0,4-0,5m/s, ven bờ 0,1-0,2 m/s

Vào mùa đông (tháng 1) hướng gió chủ yếu là hướng Đông Bắc, các hướng cònlại chiếm rất ít Tốc độ gió trung bình từ 2 – 7m/s Sóng có hướng Đông Bắc với độcao 0,25-1,25m chiếm đa số Vào mùa hè (tháng 7) hướng gió chủ yếu là hướng Tây

và Tây nam, các hướng còn lại chiếm ưu thế không đáng kể Tốc độ gió trung bình từ

2 – 6m/s Sóng hướng Tây Nam có độ cao 0,25-0,75m chiếm đa số Mùa đông độ caosóng tại khu vực ven biển lớn hơn mùa hè Hình thái động lực có những quy luật hoạtđộng theo mùa, với các biểu hiện rất khác nhau

- Chế độ sóng

Sóng biển đóng một vai trò đặc biệt quan trọng trong các quá trình động lực ven

bờ, đặc biệt là vận chuyển trầm tích Nói chung vùng biển nghiên cứu, chế độ sóngphù hợp hoàn toàn với chế độ gió

Tháng 1 là tháng đặc trưng cho gió mùa Đông Bắc, sóng tập trung chủ yếu vàohướng Đông Bắc (chiếm 86,69%) Độ cao sóng trong gió mùa Đông Bắc khá lớn.Tính trung bình có khoảng 6% số trường hợp quan trắc được độ cao sóng từ 2m trởlên (cấp V trở lên) Tháng 7 là tháng đặc trưng cho mùa gió Tây Nam, trường sóng tậptrung vào các hướng Tây và Tây Nam chiếm 44,11% và 36,41% tổng số trường hợptương ứng Độ cao sóng cũng nhỏ hơn so với gió mùa Đông Bắc trong tháng 1.

Tháng 4 và tháng 10 là hai tháng đặc trưng cho thời kỳ chuyển tiếp giữa hai mùagió nên có tần suất xuất hiện phân bố tương đối rộng theo tất cả các hướng

- Chế độ mực nước

Tính chất thuỷ triều ở vùng biển ven bờ ĐBSCL thuộc loại hỗn hợp triều, thiên

về bán nhật triều Hầu hết số ngày trong tháng có hai lần nước lên và hai lần nướcxuống với sự chênh lệch đáng kể của hai độ lớn triều trong ngày Độ lớn triều trong kỳnước cường có thể đạt tới trên dưới 3m Kỳ nước cường thường xảy ra vào thời kỳtrăng non và trăng tròn (tức là vào đầu tháng và giữa tháng âm lịch) Xu thế thuỷ triềuven biển Đông là từ Vũng Tàu đến Gành Hào biên độ triều tăng lên nhưng thời gianxuất hiện đỉnh triều chậm dần

1.1.5.3 Mạng lưới trạm khí tượng, thủy văn

Bảng 1.2: Bảng tổng hợp các trạm thủy văn trên dòng chính sông Mê Kông

-Hình 1.11: Mạng lưới trạm thủy văn trên lưu vực

Các trạm thủy văn dòng chính được quản lý bởi các quốc gia thành viên (ViệtNam, Lào, CamPuChia và Thái Lan) và chia sẻ số liệu với Ủy hội sông Mê Kông quốc

tế Các số liệu bao gồm các số liệu mực nước quan trắc hàng ngày Số liệu lưu lượngchủ yếu được tính từ tương quan giữa mực nước và lưu lượng, một số trạm hạ lưu Tân

Châu, Châu Đốốc được quan trắc lưu lượng trong những năm gần đây Số liệu trạmngắn nhất từ 1969 đến nay Bản đồ vị trí trạm và số liệu các trạm được thể hiện như

1.2 Các nghiên cứu liên quan đến bùn cát vùng ĐBSCL

1.2.1 Các nghiên cứu nước ngoài

Đồng bằng sông Cửu Long được biết đến là một trong những lưu vực rất quantrọng đối với sinh kế và an ninh lương thực của hàng triệu người Việt Nam, Lào vàCampuchia Nó còn được gọi là "bát cơm" của Đông Nam Á bởi lượng phù sa dồi dào

từ sông Mê Kông mang lại Có thể thấy rằng bùn cát lơ lửng đóng một vai trò quantrọng trong sản xuất nông nghiệp và thủy sản của vùng đồng bằng sông Cửu Long.Tuy nhiên, Đồng bằng sông Cửu Long đang phải đối mặt với sự suy giảm lượng phù

sa nghiêm trọng do (i) sự phát triển lớn của các đập thủy điện [33-42], (ii) biến đổi khíhậu (BĐKH) và nước biển dâng và (iii) do các hoạt động của con người

Phần lớn các đập được lên kế hoạch hoặc đang được xây dựng dọc theo nhánhchính của sông Mê Kông có thể làm thay đổi đáng kể chế độ vận chuyển bùn cát ởvùng ĐBSCL Theo Kummu et al [38], các hồ chứa thủy điện có thể tích trữ 67% trầmtích đến trên dòng chính chảy xuống vùng Đồng bằng sông Cửu Long, nếu tất cả cácđập đã quy hoạch được xây dựng Trong một nghiên cứu gần đây, Kondolf et al [43]ước tính rằng trong trường hợp tất cả các đập được lên kế hoạch được xây dựng thì96% lượng phù sa trong dòng chảy sẽ bị giữ lại Theo báo cáo của Uỷ hội sông MêKông [19], 136 đập thuỷ điện đã được xây dựng trong 40 năm qua trong khu vực,trong đó 31 đập đang xây dựng và 82 đập sẽ được hoàn thành trong vòng 20 năm Việcxây dựng các đập thuỷ điện này dẫn đến sự thay đổi mạnh mẽ của hệ thống thuỷ văn,thuỷ lực, vận chuyển, và bồi lắng bùn cát [20]

Biến đổi khí hậu (BĐKH) được dự báo sẽ đồng thời làm tăng cả lượng mưa vànhiệt độ không khí tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long [11] Do vậy, sự thay đổi dòngchảy dự báo bởi các mô hình khí hậu khác nhau ở giai đoạn 2032-2042 so với giaiđoạn 1982-1992 giao động từ −11% đến +15% trong mùa mưa và −10% to +13%trong mùa khô BĐKH cũng làm tan băng ở các cực của trái đất và làm nước biển giãn

nở, do đó làm mực nước biển tăng cao Số liệu từ ảnh vệ tinh và các trạm quan trắctrên mặt đất và vệ tinh cho thấy nước biển đã dâng lên với tốc độ 1.7 mm/năm tronggiai đoạn 1900-2009, trong đó tốc độ dâng trong giai đoạn 1993-2009 là 3 mm/năm[12] Dự báo đến năm 2100, mực nước biển được sẽ dâng từ 39 - 85 cm so với mựcnước biển trung bình trong giai đoạn 1986-2005 [13] Nước biển dâng còn gây ra hiệntượng mất đất do sói lở bờ sông và đường bờ biển [14] Đối với khu vực ĐBSCL,nghiên cứu gần đây [15] dự báo nước biển trong khu vực sẽ dâng từ 46-77 cm vàocuối thế 21 Với đặc điểm địa hình bằng phẳng và hệ thống kênh rạch dày đặc khiếncho ĐBSCL rất nhạy cảm với nước biển dâng, gây mất đất và gián tiếp gây ảnh hưởng

đến sản xuất nông nghiệp và hệ sinh thái trong khu vực Nước biển dâng cũng làmtăng cường xâm nhập mặn và ô nhiễm nước ngầm, đặc biệt là những tháng mùa khô từtháng 10 đến tháng 5 hàng nămơ [7] Theo ước tính, khoảng 1,8 triệu ha đất của ĐB-SCL sẽ chịu tác động của xâm nhập mặn trong mùa khô, trong đó 1,3 triệu ha diện tíchnuôi trồng có nồng độ muối tăng hơn 5 (g/l).

Bên cạnh ảnh hưởng của BĐKH, hiện tượng sụt lún do các hoạt động khai thácnước ngầm đã làm vấn đề mất đất nghiêm trọng hơn [10] Nghiên cứu gần đây [9] chothấy ĐBSCL đang lún với tốc độ 1.6 cm/năm do khai thác nước ngầm Tốc độ sụt lún

do khai thác nước ngầm lớn hơn đáng kể so với tốc độ của nước biển dâng Khai thácnước ngầm quá mức còn gây ra xâm nhập mặn và ô nhiễm Asen trong các tầng chứanước ngầm [16-18] Sự suy giảm phù sa bồi đắp do xây dựng các hồ chứa thuỷ điệnphía thượng lưu cũng là một nguyên nhân khác gây mất đất ở ĐBSCL Một lượng lớnbùn cát lơ lửng được vận chuyển trong sông và các bãi bồi cung cấp dinh dưỡng vàphù sa cho sản xuất nông nghiệp, và giữ một vai trò quan trọng đối với đa dạng sinhhọc cho toàn bộ vùng ĐBSCL Tuy nhiên, nghiên cứu về các quá trình vận chuyển vàbồi lắng bùn cát trên ĐBSCL vẫn đang có nhiều hạn chế do thiếu các dữ liệu đo đạc và

sự biến đổi phức tạp theo thời gian của các hiện tượng này

1.2.2 Các nghiên cứu trong nước

Cho đến nay, các nghiên cứu trong nước về sự thay đổi của lượng phù sa nóiriêng và vận chuyển bùn cát nói chung ở vùng ĐBSCL còn rất hạn chế Một số nghiêncứu tập trung khảo sát sự thay đổi của bùn cát tại một số vị trí nhất định trên sông màgần như chưa có một nghiên cứu nào đánh giá sự thay đổi của bùn cát trên phạm vitoàn vùng ĐBSCL, trong sự kết nối với các yếu tố ảnh hưởng từ lãnh thổ Campuchia.Một số nghiên cứu trong nước xem xét vận chuyển và lắng đọng trầm tích trong một

số đoạn sông bằng cách sử dụng các mô hình toán 1D, 2D và 3D (MRCS / WUP-FIN,2007) Tuy nhiên, cũng cần phải nhấn mạnh lại rằng các nghiên cứu đó chỉ dừng lại ởcác vùng cụ thể (ví dụ như vùng Đồng Tháp Mười - phần phía đông bắc của ĐBSCL),

và chỉ tập trung vào việc thể hiện lại các con sông và kênh chính Hay như nghiên cứuvận chuyển trầm tích và lắng đọng trầm tích ở Tứ giác Long Xuyên [44] , lắng đọngtrầm tích và xói lở ở vùng đồng bằng ngập lụt [46-47] và trầm tích - lắng đọng dinhdưỡng ở vùng đồng bằng ngập lụt [48-49]

Tóm lại, mặc dù đã có một số nghiên cứu nước ngoài và trong nước về bùn cátnói chung và sự biến động của phù sa nói riêng ở vùng ĐBSCL Tuy nhiên, như đãnhấn mạnh ở trên, hầu hết các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào các vùng cụ thể củavùng hạ lưu sông Mê Kông mà hầu như chưa xem xét kết nối với các diện tích và vùnglân cận Mặt khác, do sự phức tạp của hệ thống sông/kênh cũng như các công trình ởvùng ĐBSCL mà việc nghiên cứu bùn cát nói chung và phù sa nói riêng ở vùng nàycũng còn gặp rất nhiều khó khăn và hạn chế Hơn nữa, do diện tích vùng ĐBSCL là rất

lớn nên các số liệu và dữ liệu, nhất là các số liệu về bùn cát, cũng rất là hạn chế Hầuhết các số liệu bùn cát tại một số vị trí nhất định trong vùng được thu thập hoặc đo đạcthông qua các dự án và trong các khoảng thời gian khảo sát nhất định.

1.3 Tình hình thay đổi bùn cát vùng ĐBSCL

Nguồn số liệu phù sa đo đạc trên lưu vực là khá ít và rời rạc, một số kết quả đođạc hàm lượng phù sa tại các trạm thủy văn trên dòng chính sông Mê Kông Tải lượngphù sa trung bình nhiều năm trên dòng chính sông Mê Kông tại trạm Kratie được thể

hiện ở Bảng 1.5 Vào những tháng mùa lũ từ tháng VII đến tháng X, tải lượng phù sa

tăng cao và thấp nhất vào tháng III

Bảng 1.3: Tải lượng phù sa trung bình nhiều năm trên dòng chính sông Mê Kông tại

hợp phân tích số liệu phù sa về Kratie được đưa ra từ Hình 1.10 đến Hình 1.12, bao

gồm diễn biến hàm lượng phù sa theo thời gian; diễn biến hàm lượng phù sa lớn nhất,nhỏ nhất và trung bình theo các tháng trong suốt giai đoạn và phù sa ở một số năm đặctrưng; thay đổi phù sa ở một số tháng có biến đổi lớn nhất, các tháng đầu mùa mưa

Kết quả phân tích cho thấy, nhìn chung xu thế phù sa về hạ lưu giảm đáng kể (Hình

1.10), phù sa về ĐBSCL năm 2016 chỉ nằm dưới đường trung bình nhiều năm (Hình 1.11).

Lượng phù sa suy giảm chủ yếu vào các tháng đầu mùa mưa và thời kì lũ lên,

Tháng 7 đến Tháng 9 (Hình 1.11), do thông thường tải lượng phù sa thường cao ở các

tháng lũ lên, nay do ảnh hưởng của các hồ thủy điện, phần lớn phù sa bị giữ lại trongcác hồ, chỉ còn lại lượng phù sa hạt mịn lắng đọng chậm thoát về hạ lưu

Hình 1.12: Diễn biến hàm lượng phù sa, chất rắn lơ lửng trạm Kratie

Hình 1.13: Diễn biến hàm lượng phù sa, chất rắn lơ lửng trạm Kratie bình quân tháng

Hình 1.14: Thay đổi hàm lượng phù sa Kratie các tháng đầu mùa mưa

29

Để đạt được các mục tiêu đã đặt ra, luận văn sử dụng kết hợp các phương phápkhác nhau như (i) phương pháp thu thập và phân tích thông tin, dữ liệu/số liệu, (ii)phương pháp thống kê để xây dựng các tương quan và (iii) phương pháp mô hình toánbên cạnh việc kết hợp với các công cụ GIS Lưu ý rằng công cụ GIS được sử dụng đểxây dựng và thực hiện các chức năng về bản đồ, nội suy không gian cũng như mô tả sựthay đổi của bùn cát lơ lửng trong vùng nghiên cứu Sơ đồ tổng quát thể hiện cácphương pháp (cũng như các nội dung nghiên cứu chính của luận văn) được thể hiện

2.1 Phương pháp thu thập và phân tích tổng hợp thông tin, dữ liệu

Thu thập thông tin, dữ liệu/số liệu liên quan đến các điều kiện khí tượng, thuỷvăn, bản đồ địa hình, mạng lưới công trình thuỷ lợi, thay đổi bùn cát, dân sinh kinh tế

từ các nghiên cứu, dự án/đề tài đã thực hiện trong vùng nghiên cứu, cụ thể như sau:

- Thu thập chuỗi số liệu về lưu lượng dòng chảy và bùn cát lơ lửng ngày tại ở cáctrạm trên dòng chính từ Ủy hội sông Mê Kông

- Thu thập bản đồ, số liệu địa hình và mô hình số độ cao (DEM), bản đồ và cácdạng dữ liệu GIS khu vực nghiên cứu

- Thu thập các bản đồ về mạng lưới sông/kênh, các công trình thủy lợi chính, cótác động đến dòng chảy khu vực nghiên cứu

Từ các số liệu thu thập xử lý, biên tập toàn bộ các nguồn dữ liệu sẵn có phân tíchchi tiết dòng chảy đến vị trí trạm Kratie (nơi có khoảng cách so với Phnom Penh tínhtheo dòng chính sông Mê Kông là 215 km và cách biên giới Việt Nam khoảng 310km) Đối với các trạm thủy văn khác, sử dụng kết quả được phân tích số liệu trạmKratie làm cơ sở để phân tích các đặc trưng chính về dòng chảy, so sánh đánh giá cácthay đổi: lưu lượng bình quân tháng lớn nhất, tháng nhỏ nhất và lưu lượng theo các tầnsuất Để phân tích đánh giá các thay đổi thủy văn dòng chảy, một số phân tích thống

kê và tần suất với các đặc trưng cơ bản về dòng chảy Thêm vào đó, một số phân tíchsâu cũng được thực hiện để hiểu rõ hơn về sự thay đổi dòng chảy góp phần làm rõ hơncác qui luật và nguyên nhân của các thay đổi Để hiểu rõ hơn sự thay đổi dòng chảy vềKratie theo các giai đoạn, nghiên cứu phân tích thực trạng quá trình phát triển trên lưuvực sông Mê Kông

2.2 Phương pháp thống kê

Bùn cát lơ lửng trên sông là một phần của trạng thái hoạt động của dòng chảytrong sông Ví dụ, bùn cát lơ lửng được lắng đọng khi lưu lượng dòng chảy thấp (hoặcvận tốc dòng chảy nhỏ) và vận chuyển trong điều kiện lưu lượng dòng chảy (hoặc vậntốc dòng chảy) lớn Thời gian vận chuyển của bùn cát lơ lửng có thể liên quan đến cácthành phần bùn cát, đường đi và hướng của dòng chảy, cũng như sự bổ sung bùn cát từcác các nguồn và vị trí khác nhau dọc theo dòng sông

Vận chuyển bùn cát lơ lửng trong sông có thể được mô hình hóa bằng cách sửdụng các mô hình toán hay các quan hệ tương quan Các quan hệ tương quan trongmột số trường hợp có thể là một phương pháp cho phép các ước tính tốt về bùn cát lơlửng từ các điều kiện về dòng chảy Tuy nhiên, một hạn chế lớn của phương pháptương quan là nó không thể dự đoán được bùn cát lơ lửng khi số lượng bùn cát lắngđọng và thời gian cung cấp bùn cát chưa được biết Nói cách khác phương pháp tươngquan dựa trên lý thuyết có thể không thể mô phỏng được mô hình vận chuyển bùn cát

liên quan đến dòng chảy một cách chính xác Thay vào đó, các mối quan hệ thựcnghiệm giữa bùn cát lơ lửng và lưu lượng dòng chảy thường được áp dụng.

Cụ thể, khi số liệu đo đạc trong vùng nghiên cứu đủ dài thì phương pháp tươngquan thường hay được sử dụng để xác định giá trị của một đại lượng chưa biết từ cácđại lượng đã biết (hay còn gọi là các đại lượng có số liệu đo đạc) Nói cách khác, khi

số liệu đo đạc dòng chảy và bùn cát lơ lửng trong vùng nghiên cứu đủ dài thì tươngquan giữa lưu lượng nước và bùn cát lơ lửng thường được sử dụng Trong các tươngquan giữa hai đại lượng nêu trên (tương quan dạng tuyến tính hoặc tương quan dạngphi tuyến) thì tương quan dạng phi tuyến thường được sử dụng rộng rãi trong ước tínhbùn cát lơ lửng từ lưu lượng nước Trong số các quan hệ phi tuyến thì quan hệ dạnghàm mũ được sử dụng rộng rãi nhất [7, 8]

(2.1)

hệ số tương quan hay còn gọi là các hệ số hồi quy được xác định bằng thực nghiệm

Độ chính xác của đường cong ước tình bùn cát lơ lửng từ lưu lượng dòng chảy cóthể chấp nhận được Độ chính xác của đường cong này phần nào liên quan đến sựphân tán về đường hồi quy, có thể do các biến thể trong việc cung cấp bùn cát và sựcạn kiệt bùn cát

Mặc dù độ chính xác của kết quả ước lượng bùn cát lơ lửng theo phương trình(2.1) vẫn còn một số tranh cãi, nhưng quan hệ trên vẫn thường được sử dụng cho nhiềumục đích tính toán khác nhau, với những điều chỉnh nhất định Ví dụ thay vì sử dụngtrực tiếp quan hệ hàm mũ như phương trình (2.1) thì một quan hệ biến đổi dưới dạnghàm log-log cũng thường được sử dụng để tăng độ chính xác của kết quả tính toán [9,10]

sử dụng thay vì quan hệ đường cong (dạng hàm mũ) như phương trình (2.1) Do đó,

các hệ số tương quan a và b khi đó cũng dễ dàng được xác định từ quan hệ tuyến tính.

Việc sử dụng trực tiếp phương trình (2.1) hay quan hệ biến đổi dưới dạng hàmlog-log theo phương trình (2.2) tuỳ thuộc vào từng nghiên cứu và tính toán cụ thể.Trong phạm vi nghiêm cứu của luận văn này thì quan hệ theo phương trình (2.1) được

sử dụng (tương tự như các nghiên cứu trước đây) để ước tính bùn cát lơ lửng từ lưulượng nước cho 6 vị trí khác nhau trong vùng tính toán Vị trí và chi tiết về số liệu đođạc tại 6 vị trí nêu trên sẽ được trình bày chi tiết và cụ thể trong Chương 3 Các hệ số

tương quan a và b sẽ được xác định dựa trên các số liệu đo đạc lưu lượng nước và bùn

cát lơ lửng mà luận văn thu thập được dựa trên các nghiên cứu trước đây

2.3 Phương pháp mô hình toán

Cùng với sự phát triển nhanh chóng của các phương pháp số và các tiến bộ vượtbậc của công nghệ máy tính, các mô hình toán ngày càng được phát triển khôngngừng, đã và đang được áp dụng thành công trong nhiều nghiên cứu về thuỷ động lựccũng như mô phỏng diễn biến sự thay đổi của bùn cát trong các vùng ngập nước Dựavào tiêu chí về sự phụ thuộc của các yếu tố mô phỏng vào không gian, các mô hìnhtoán có thể phân chia thành ba loại sau: (i) mô hình một chiều (1D) thường được biếtđến là các mô hình trung bình mặt cắt, (ii) mô hình hai chiều (2D) bao gồm các môhình hai chiều trung bình độ sâu và hai chiều trung bình chiều ngang sông, và (iii) môhình ba chiều (3D)

Liên quan đến Đồng bằng sông Cửu Long, một số mô hình một chiểu nổi bật docác cán bộ trong nước phát triển có thể được nhắc đến là: VRSAP, KOD1, HydroGIS,MK4, SAL, DELTA [11-13] Các mô hình một chiều kể trên đã và đang được sử dụngvới một số thành công nhất định trong nghiên cứu và tính toán bùn cát trong vùngngập nước nói chung và Đồng bằng sông Cửu Long nói riêng Phần lớn các mô hìnhmột chiều được xây dựng trong hệ toạ độ phẳng và giải các phương trình bảo toàn khốilượng và động lượng (momentum) của dòng chảy cùng với phương trình lan truyềnchất sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn Bởi vì các mô hình một chiều yêu cầu sốliệu ít, đòi hỏi bộ nhớ máy tính không nhiều và đơn giản khi dùng, cho nên các môhình một chiều vẫn là một công cụ tính toán hữu ích trong một số trường hợp khi màcác đòi hỏi chi tiết chưa thật sự cần thiết

Bên cạnh các mô hình do các cán bộ nghiên cứu trong nước phát triển thì một số

mô hình nước ngoài (phi thương mại hoặc thương mại) cũng được sử dụng để đáp ứngcác yêu cầu của thực tiễn quy họach và sử dụng tài nguyên nước ở vùng Đồng bằngsông Cửu Long Các phần mềm từ nước ngoài được du nhập vào Việt nam theo conđường các dự án (trong đó các phần mềm kèm theo được tính vào tiền dự án, tức làphải mua phần mềm) hoặc bằng con đường của du học sinh hoặc hợp tác songphương

Một số mô hình nước ngoài thuộc nhóm mô hình phi thương mại có thể kể đếnnhư Duflow, Sobek/Wendy, Telemax, Qual2-E, Wasp6 Các mô hình phi thương mạiđược du nhập qua các các con đường của anh em du học sinh hoặc các dự án nhỏ songphương Đối với các dự án quốc tế thì đây cũng là các bộ phần mềm thương mại, phảimua bản quyền nên khi sử dụng thường được cơ quan cấp phần mềm khuyến cáo rằng

có thể chấp nhận một số rủi ro gây thiệt hại do không được đào tạo, tập huấn và khônghiểu biết những hạn chế của mô hình nên khi áp dụng gây lỗi Vì không có mã nguồnnên không hiểu được hết phần lõi bên trong xử lý ra sao (như thuật toán, các xử lý đặc