CHƯƠNG 3. TỔNG QUAN LƯU VỰC SÔNG MÊ CÔNG VÀ VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
3.2. Đặc điểm địa lý tự nhiên Đồng bằng sông Cửu Long
3.2.4. Đặc điểm thủy văn
3.2.4.4. Đặc điểm thuỷ triều ở Đồng bằng sông Cửu Long
Chế độ thủy văn ở ĐBSCL còn phụ thuộc vào sự ảnh hưởng của 2 nguồn triều biển Đông và biển Tây. Triều biển Đông có chế độ bán nhật triều không đều và biển Tây có chế độ nhật triều không đều. Thủy triều luôn giao động theo chu kỳ, từ ngắn (ngày) đến trung bình (nửa tháng, tháng) và dài (năm, nhiều năm).
a) Đặc điểm thuỷ triều Biển Đông
Thủy triều biển Đông có biên độ lớn(3,5-4,0 m), lên xuống ngày 2 lần (bán nhật triều), với hai đỉnh xấp xỉ nhau và hai chân lệch nhau khá lớn. Thời gian giữa hai chân và hai đỉnh vào khoảng 12,0-12,5 giờ và thời gian một chu kỳ triều ngày là 24,83 giờ.
118 Hàng tháng, triều xuất hiện 2 lần nước cao (triều cường) và 2 lần nước thấp (triều kém) theo chu kỳ trăng. Dạng triều lúc cường và lúc kém cũng khác nhau, và trị số trung bình của các chu kỳ ngày cũng tạo thành một sóng có chu kỳ 14,5 ngày với biên độ 0,30-0,40 m. Chênh lệch mực nước lớn nhất giữa 2 thời kỳ triều khoảng 1,5-2,0 m, chênh lệch mực nước trung bình khoảng 0,5-0,6 m.
Trong năm, đỉnh triều có xu thế cao hơn trong thời gian từ tháng XII-I và chân triều có xu thế thấp hơn trong khoảng từ tháng VII-VIII. Đường trung bình của các chu kỳ nửa tháng cũng là một sóng có trị số thấp nhất vào tháng VII-VIII và cao nhất vào tháng XII-I. Triều cũng có các dao động rất nhỏ theo chu kỳ nhiều năm (18 năm và 50-60 năm). Như vậy, thủy triều Biển Đông có thể xem là tổng hợp của nhiều dao động theo các sóng với chu kỳ ngắn (chu kỳ ngày), vừa (chu kỳ nửa tháng, năm), đến rất dài (chu kỳ nhiều năm).
Theo hệ cao độ Hòn Dấu, triều ven Biển Đông có mực nước đỉnh trung bình vào khoảng 1,2-1,3 m, các đỉnh cao có thể đạt đến 1,5-1,6 m, và mực nước chân trung bình từ - 2,8 đến -3,0 m, các chân thấp xuống dưới -3,2 m.
Mực nước chân triều dao động lớn (1,6-3,0 m), trong khi đó mực nước đỉnh triều dao động nhỏ hơn (0,8-1,0 m). Kết quả là khoảng thời gian duy trì mực nước cao dài hơn khoảng thời gian duy trì mực nước thấp và đường mực nước trung bình nằm gần với mực nước đỉnh triều, làm hạn chế khả năng tiêu thoát những thuận lợi hơn cho tưới tự chảy.
Thủy triều biển Đông truyền vào các kênh rạch nội đồng ĐBSCL thông qua hệ thống sông Cửu Long, hệ thống sông Vàm Cỏ, sông Mỹ Thanh và sông Gành Hào. Dọc theo hệ thống sông Cửu Long, triều biển Đông ảnh hưởng vượt qua Tân Châu và Châu Đốc trong mùa cạn. Thậm chí ngay sau cả hợp lưu Mê Công-Bassac và Prek Dam vẫn còn thấy dao động thuỷ triều
b) Đặc điểm thuỷ triều Biển Tây
Triều biển Tây thuộc loại triều hỗn hợp, thiên về nhật triều. Thời gian triều lên và triều xuống xấp xỉ nhau, thường kéo dài từ 11,3-12,0 giờ, với chu kỳ triều ngày 24,3 giờ. Biên độ triều lớn nhất biến đổi từ 0,8-1,2 m.
Mực nước chân triều dao động ít (0,2-0,4 m), trong khi đó mực nước đỉnh triều dao động nhiều hơn (0,6-0,8 m), nên thuỷ triều thường có dạng chữ “W”. Kết quả là khoảng thời gian duy trì mực nước thấp dài hơn khoảng thời gian duy trì mực nước cao và đường mực nước trung bình ngày nằm gần với mực nước chân triều,
119 khó có thể sử dụng đỉnh triều tưới tự chảy nhưng lại thuận lợi hơn cho tiêu thoát nước.
Một chu kỳ triều trung bình 15 ngày, trong năm mực nước trung bình tháng cao nhất xảy ra vào tháng XI-XII, thấp nhất xảy ra vào tháng IV-V, trùng với thời kỳ mực nước thấp nhất trên sông Hậu.
Thủy triều biển Tây truyền vào các kênh rạch nội đồng vùng BĐCM thông qua sông Cửa Lớn, Bảy Háp, Ông Đốc, Cái Lớn, Cái Bé, kênh Rạch Sỏi.
Những đặc điểm trên đây cho thấy: đối với thủy triều biển Đông ảnh hưởng tích cực đến việc lấy nước tưới trong các tháng II-III, tiêu chua trong các tháng VI- VII, nhưng bất lợi cho việc tiêu lũ (X-XI) và mặn xâm nhập mạnh trong tháng IV- V, trong khi đó thủy triều biển Tây thuận cho việc tiêu chua (V-VI) và tiêu lũ, nhưng bất lợi cho việc lấy nước tưới tháng II-III, mặn xâm nhập mạnh trong tháng III-IV.
c) Đặc điểm triều trên sông chính
Thông thường từ cuối tháng XI, khi lượng nước lũ thượng nguồn chuyển về giảm, cùng với mưa ít dần, cũng là lúc thủy triều hoạt động mạnh và gây ảnh hưởng quyết định đến chế độ thuỷ văn-thuỷ lực toàn bộ hệ thống sông/kênh ĐBSCL trong mùa cạn. Mực nước trên toàn đồng bằng dao động theo sự lên xuống của thuỷ triều, biên độ mực nước thường đạt giá trị lớn nhất vào tháng IV và tăng dần ra phía biển.
Sự lệch pha cực trị giữa mực nước thượng nguồn và thủy triều biển Đông làm cho mực nước (đỉnh, chân và trung bình) tháng thấp nhất xảy ra muộn dần từ thượng lưu đến khu vực cửa sông: Tháng IV đối với khu vực Tân Châu-Châu Đốc, tháng V đối với khu vực Cao Lãnh-Mỹ Thuận trên sông Tiền và Long Xuyên-Cần Thơ trên sông Hậu, tháng VI đối với khu vực Mỹ Tho-Vĩnh Long (sông Tiền) và Đại Ngãi (sông Hậu) và vùng cửa sông là tháng VII, trước khi lũ về.
Độ dốc đường mực nước đỉnh triều thay đổi khá phức tạp theo chiều dài của sông. Đầu mùa cạn (XII-II) với độ dốc dương (+) giảm dần thượng nguồn ra cửa biển. Giữa mùa cạn (III-IV) với độ dốc âm (-), giảm dần từ cửa biển lên thượng lưu (trung bình -0,7 đến -9 cm/km). Cuối mùa cạn (V-VI) độ dốc dương (+) trở lại, giảm dần từ thượng nguồn ra cửa biển, sau đó tăng dần theo sự gia tăng của nước từ thượng nguồn chuyển về cũng là lúc mực nước đỉnh triều vùng cửa biển hạ thấp (thấp nhất vào tháng VI-VII).
120 Độ dốc đường mực nước trung bình và mực nước thấp nhất luôn luôn dương (+) trong suốt mùa cạn (giảm dần từ thượng nguồn ra cửa biển) và theo thời gian giảm dần từ đầu mùa cạn (XII), đạt giá trị nhỏ nhất vào IV, sau đó tăng trở theo sự gia tăng của nước thượng nguồn về và sự hạ thấp của triều biển Đông vào tháng VI/VII.
Xu thế chung mực đỉnh triều và nước trung bình tháng IV ở sông Tiền cao hơn ở sông Hậu, tuy nhiên có sự khác nhau theo chiều dài dọc sông ra phía biển. Ở khu vực phía Bắc Vàm Nao, sự chênh lệch mực nước trung bình tháng IV giữa Tân Châu và Châu Đốc không nhiều (Tân Châu 0,40 m, Châu Đốc 0,37 m), từ Vàm Nao đến Mỹ Tho (sông Tiền) và đến Cần Thơ (sông Hậu), sự chênh lệch này khá lớn (0,10-0,20 m), sau đó giảm nhanh ra tới khu vực cửa sông với sự chênh lệch không đáng kể. Chính vì vậy các kênh nối giữa 2 sông càng lên phía thượng lưu càng có tác dụng dẫn nước và tiêu nước từ sông Tiền sang sông Hậu tốt hơn.
Mực nước trung bình chân triều có sự chênh lệch đáng kể trong đoạn từ Tân Châu (-0,02 m) đến Cao Lãnh (-0,50 m) so với Châu Đốc (-0,14 m) đến Long Xuyên (-0,42 m). Gần vùng cửa sông sự khác biệt giữa 2 sông là không đáng kể.
d) Đặc điểm triều nội đồng Vùng ĐTM
Trong mùa cạn, ĐTM chịu ảnh hưởng triều biển Đông từ 3 phía (từ sông Tiền phía Tây, sông Vàm Cỏ Tây phía Đông và các kênh rạch phía Nam), trong đó sông Tiền chiếm ưu thế. Phân tích đặc trưng mực nước các trạm đầu nguồn sông Cửu Long và các trạm nội đồng cho thấy các giá trị mực nước trung bình đỉnh, trung bình chân triều và mực nước trung bình thấp nhất thường xảy ra đồng thời vào tháng IV.
Mực nước trung bình đỉnh triều có xu thế chung giảm dần từ phía sông Tiền (Tân Châu: 1,20-1,30 m) sang phía sông VCT (Mộc Hóa: 0,50-0,90 m). Tháng cạn nhất (IV) mực nước trung bình đỉnh triều đều thấp hơn mặt đất trung bình từ 0,10- 0,20 m ở các vị trí tương ứng. Như vậy, trong điều kiện tự nhiên, mặn có thể xâm nhập sâu trên sông Vàm Cỏ Tây, nhưng sẽ giảm nhanh khi được chuyển nước từ sông Tiền sang.
Mực nước trung bình có xu thế giảm dần từ phía sông Tiền sang phía sông VCT nhưng không nhiều (ở khu vực phía Bắc khoảng 0,20 m, ở khu vực phía Nam
121 khoảng 0,10 m). Điều này cho thấy, điều kiện chuyển nước từ phía sông Tiền sang phía sông VCT trong thời kỳ cạn nhất không thật thuận lợi.
+Mực nước trung bình chân triều khác với biến đổi mực nước trung bình đỉnh triều và mực nước trung bình, với xu thế giảm dần từ trung tâm ra 2 phía sông Tiền và sông VCT. Thời kỳ cạn nhất, mực nước trung bình chân triều ở sông Tiền thấp hơn phía sông VCT khoảng 0,15-0,20 m.
Trung tâm ĐTM hình thành vùng giáp nước thường xuyên dịch chuyển trong vòng 10-20 km và có xu thế nghiêng về phía sông Vàm Cỏ Tây.
-Vùng TGLX:
Vùng TGLX đồng thời chịu ảnh hưởng triều từ 2 phía: từ sông Hậu với triều Biển Đông và từ kênh Rạch Giá-Hà Tiên với triểu Biển Tây. Biên độ mực nước tại khu vực giáp nước thay đổi từ 0,20-0,30 m trong mùa cạn và hoàn toàn biến mất trong thời kỳ lũ lớn.
Từ năm 2000 đến nay, diễn biến thủy văn mùa cạn vùng TGLX có nhiều thay đổi. Nguồn triều từ phía sông Hậu vào chiếm ưu thế, nguồn nước từ kênh Vĩnh Tế chuyển vào qua 7 cầu (từ Châu Đốc đền Nhà Bàng) đã thay đổi nhiều do chỉ còn có 2 đường vào là Tha La và Trà Sư. Trong khi đó, nguồn triều Biển Tây truyền vào bị hạn chế do hệ thống công trình ngăn mặn hiện nay, triều biển Tây truyền vào chỉ còn thông qua các cửa Vàm Răng, cầu Rạch Giá 1, cầu Rạch Giá 2, cầu An Hòa và cầu Rạch Sỏi, vì vậy ngay trong mùa cạn giáp nước đã bị đẩy lùi sâu về phía Tây- Nam thuộc địa phận tỉnh Kiên Giang.
Trong suốt mùa cạn, mực nước ở các kênh rạch thay đổi theo sự lên xuống của thủy triều.Việc phân tích tập trung vào giai đoạn 2000-2008, vì đây là thời kỳ có khá đầy đủ các công trình kiểm soát lũ tràn biên giới, kiểm soát mặn biển Tây và công trình thủy lợi nội đồng đã phát triển ở mức cao. Phân tích mực nước cạn những năm gần đây cho thấy:
Mực nước trung bình đỉnh triều có xu thế chung là giảm dần từ sông Hậu (1,10 -1,20 m) sang biển Tây (0,40-0,50 m). Tuy nhiên, khi cách biển khoảng 10- 15 km, mực nước trung bình đỉnh triều tăng trở lại do ảnh hưởng triều biển Tây.
Nhìn chung, mực nước trung bình đỉnh triều thấp hơn mặt đất trung bình từ 0,40- 0,50 m ở các vị trí tương ứng.
122 Mực nước trung bình có xu thế chính giảm dần từ sông Hậu sang biển Tây, ngoài ra còn có xu thế giảm dần từ Bắc xuống Nam (phần thuộc An Giang) theo sự triết giảm mực nước trung bình dọc sông Hậu.
Mực nước trung bình chân triều có xu thế khác với biến đổi mực nước trung bình đỉnh triều và mực nước trung bình là giảm dần từ khu vực trung tâm ra 2 phía sông Hậu và Biển Tây. Ở phía Tây (phần thuộc Kiên Giang), ảnh hưởng công trình ngăn mặn là khá rõ ràng, khu vực Hà Giang-Ba Hòn và khu vực cuối kênh Rạch Giá-Long Xuyên, Rạch Sỏi, nước biển ra vào tự do nên mực nước trung bình chân triều giảm rất nhanh và ảnh hưởng sâu trong các kênh rạch. Trong khi đó, ở khu vực Hòn Đất, các cống vẫn còn đóng để trữ ngọt, ngăn mặn nên mực nước trung bình chân triều thay đổi không đáng kể.
Khu vực Nam Măng Thít:
Là vùng nằm gần các cửa sông lớn như Cổ Chiên và Trần Đề, lợi dụng biên độ triều lên xuống hàng ngày, cùng với xây dựng hệ thống cống ngăn mặn đã gia tăng cung cấp nước ngọt, tăng cường khả năng tiêu úng, tiêu chua, đồng thời có khả năng kiểm soát mặn phục vụ cho nuôi trồng thủy sản. Cơ chế vận hành hệ thống cống điều tiết nước mặn/ngọt thay đổi phù hợp với từng khu vực.
Dọc sông Cổ Chiên có 17 cống. Trong mùa cạn 7 cống phía trên đóng trữ nước ngọt và ngăn mặn là chủ yếu, 4 cống gần cửa sông vận hành với cơ chế điều tiết nước mặn để phục vụ nuôi tôm.
Dọc sông Hậu có 9 cống. Trong mùa cạn, các cống Nam rạch Cần Chông đóng để trữ nước ngọt, ngăn mặn từ sông Hậu vào là chính, các cống từ Cần Chông đến Rạch Rum vận hành chủ yếu theo cơ chế hạn chế nước mặn và cấp nước nông nghiệp tùy theo mức độ xâm nhập mặn và yêu cầu tưới.
Công tác vận hành cống còn gặp nhiều hạn chế do nếu giải quyết ngăn mặn và gạn tháo tốt cho vùng ven sông sẽ làm hạ thấp mực nước trung bình đỉnh triều, gây trở ngại cho việc lấy nước tưới, đặc biệt ở nơi đất cao ở khu vực trung tâm. Như vậy, hoạt động dự án làm mực nước trung bình luôn ở mức cao và không khác nhau nhiều giữa các khu vực, có tác động tốt là làm đất có độ ẩm cao, hạn chế xì phèn lên mặt đất, tình trạng chua phèn được cải thiện.
Vùng Bán đảo Cà Mau: Trước khi có hệ thống công trình ngăn mặn biển Đông, triều từ biển Đông với mực nước đỉnh triều cao và biên độ lớn, truyền vào trực tiếp qua các sông rạch từ sông Mỹ Thanh đến sông Gành Hào, hạn chế lượng
123 nước từ sông Hậu chuyển vào trong mùa cạn. Trong khi đó triều biển Tây truyền vào với mực nước đỉnh triều thấp và biên độ nhỏ hơn. Vì vậy, triều biển Đông chiếm ưu thế ở phía Nam vùng QLPH.
Sự gặp gỡ giữa 2 nguồn triều này là nguyên nhân chính hình thành vùng giáp nước rộng lớn ở khu vực trung tâm, với đặc tính tiêu biểu của vùng giáp nước là đỉnh triều thấp, chân triều cao. Đó cũng là một trong những nguyên nhân chính ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chuyển nước từ sông Hậu vào các kênh rạch nội đồng trong mùa khô và hạn chế khả năng tiêu thoát, kéo dài thời gian ngập úng trong mùa mưa ở khu vực trung tâm vùng BĐCM.
Sau khi có hệ thống cống ngăn mặn biển Đông, nguồn triều biển Đông cơ bản đã được kiểm soát. Tuy nhiên, triều biển Tây vẫn còn ảnh hưởng đáng kể ở các kênh rạch phía Tây Bắc vùng QLPH.
+ Trước khi có hệ thống công trình ngăn mặn biển Đông (trước 1999), theo thời gian, từ cuối tháng XI trở đi đến tháng IV/V, thuỷ triều hoạt động mạnh và quyết định chế độ thuỷ văn hệ thống kênh rạch nội đồng. Theo không gian, xu thế chung mực nước trung bình giảm dần từ Đông sang Tây, chênh lệch mực nước trung bình giữa Cần Thơ (sông Hậu) và Cà Mau từ 0,10-0,20 m. Thế nước nghiêng từ sông Hậu vào nội đồng, tuy nhiên, do chênh lệch nhỏ nên khả năng tải nước đến các vùng sâu, vùng xa về phía Tây, Tây-Nam BĐCM rất hạn chế.
+ Sau khi có hệ thống công trình ngăn mặn biển Đông (sau 2000), việc đóng cống trữ nước ngọt (vào năm 2000) có làm tăng mực nước trung bình ở khu vực trung tâm (Phước Long) so với điều kiện tự nhiên. Tại Phước Long, mực nước trung bình tăng và mực nước đỉnh triều, biên độ triều đều giảm do mực nước chân triều được nâng cao thêm. Tuy nhiên, từ 2001-2004, với chuyển đổi cơ cấu sản xuất, hệ thống cống hoạt động điều tiết nước mặn phục vụ nuôi tôm, chế độ thuỷ văn, thuỷ lực đã có nhiều thay đổi. Việc gia tăng mực nước trung bình ở khu vực này hạn chế chuyển nước ngọt từ sông Hậu về phía Tây vùng BĐCM.
Riêng vùng UMT và UMH, do chịu ảnh hưởng trực tiếp thủy triều biển Tây suốt năm từ nhiều phía, hình thành giáp nước chính gần giáp ranh 2 tỉnh Kiên Giang và Cà Mau. Tại vùng giáp nước, biên độ mực nước trong mùa khô thay đổi từ 30- 40 cm, mùa mưa từ 8-10 cm.