Phân tích mối quan hệ giữa lượng nước xả xuống sông Sài Gòn từ Hồ Dầu Tiếng với hiệu quả đẩy mặn. [06/3/09]

PHÂN TÍCH MỐI QUAN HỆ GIỮA

LƯỢNG NƯỚC XẢ XUỐNG SÔNG SÀI GÒN

TỪ HỒ DẦU TIẾNG VỚI HIỆU QUẢ ĐẨY MẶN

ThS. Nguyễn Bình Dương,

TS. Đinh Công Sản, ThS. Phạm Đức Nghĩa

Viện Khoa học Thuỷ lợi miền Nam

Tóm tắt

Trong khuôn khổ nghiên cứu của đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học nhằm quản lý và phát triển bền vững hệ thống công trình Dầu Tiếng phục vụ phát triển kinh tế - xã hội vùng kinh tế trọng điểm phía Nam”, nhóm nghiên cứu bước đầu đã tiến hành ứng dụng mô hình MIKE 11 mô phỏng xâm nhập mặn hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai từ số liệu thực đo giai đoạn 2000 – 2006. Trên cơ sở đó, một số kịch bản có sự tham gia xả nước của các hồ Dầu Tiếng, Trị An, Phước Hoà và nước biển dâng để xả đẩy mặn trên sông Sài Gòn đã được tính toán. Mục tiêu của bài toán là tối ưu hoá hiệu quả đẩy mặn với sự phối hợp xả nước từ các hồ thượng nguồn, phục vụ phát triển kinh tế vùng trọng điểm phía Nam.

1.     ĐẶT VẤN ĐỀ

             Dầu Tiếng là một hồ chứa lớn nhất ở các tỉnh phía Nam với dung tích 1.580 triệu m³, có nhiệm vụ cung cấp nước tưới cho nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt ở các tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, Long An và Tp. Hồ Chí Minh. Để bảo đảm mục tiêu cấp nước, phòng chống xâm nhập mặn và bảo vệ môi trường ở hạ lưu sông Sài Gòn là một trong những vấn đề đang được quan tâm đặc biệt.

Khu vực hạ lưu hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai -  vùng kinh tế trọng điểm phía Nam là khu vực có mật độ và thành phần dân cư, kinh tế đa dạng. Mặn xâm nhập do triều trong lưu vực đã và đang ảnh hưởng tiêu cực đối với nguồn nước sinh hoạt của những khu dân cư ven sông cũng như đối với chất lượng nguồn nước tưới cho nông nghiệp, nhất là khi nước biển dâng cao hơn thì những tác động này là rất lớn. Vì vậy kiểm soát mặn có ý nghĩa rất lớn và để giải quyết bài toán này cần ứng dụng vai trò tổng hợp của hồ chứa.

Các sông rạch ở vùng hạ lưu sông Sài Gòn - Đồng Nai có đặc điểm lòng sông sâu, độ dốc bé, biên độ triều lớn tạo thuận lợi cho nước mặn từ biển theo dòng triều xâm nhập rất sâu vào nội địa đặc biệt là trong các tháng giữa và cuối mùa khô (từ tháng 3 đến tháng 5 hàng năm).

Trong những năm gần đây, do điều kiện thời tiết thay đổi dẫn đến lượng nước đến các hồ chứa giảm nhỏ trong mùa khô. Nhiều hồ chứa không đủ nước cung cấp cho tất cả các nhu cầu theo yêu cầu thiết kế. Hồ Dầu Tiếng cũng nằm trong tình trạng đó. Bảng 1 và hình 1 diễn tả lưu lượng nước xả xuống hạ lưu sông Đồng Nai – Sài Gòn của các hồ chứa trong mùa kiệt năm 2006 phục vụ phát triển kinh tế, nhưng sự phối hợp xả nước để đạt hiệu quả đẩy mặn cao nhất chưa được đề cập. Hiệu quả của việc đẩy mặn tối đa trên sông Sài Gòn trong sự phối hợp xả nước của các hồ thượng nguồn ứng với các điều kiện thay đổi về tự nhiên (mưa – lũ, kiệt, nước biển dâng) và nhu cầu dùng nước trong tương lai là một bài toán phức tạp, chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ và khoa học. Đó cũng chính là một trong những nội dung cần nghiên cứu giải quyết của đề tài này.

Bảng 1: Lưu lượng xả của các hồ chứa xuống lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai trong mùa kiệt 2006 (từ 10/2 đến 3/5 – là giai đoạn hồ Dầu Tiếng có xả nước)

Hình 1: Lưu lượng xả (m3/s) các hồ Dầu Tiếng, Phước Hoà, Trị An mùa kiệt năm 2006 (từ tháng 1 đến tháng 6)

2.     ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA LƯỢNG NƯỚC NGỌT XẢ XUỐNG SÔNG SÀI GÒN VÀ HIỆU QUẢ ĐẨY MẠN

Mô hình MIKE11 là một mô hình trong bộ mô hình họ MIKE do Viện Nước và Môi trường Đan Mạch (DHI) lập cho mạng lưới kênh sông. MIKE 11 là một gói phần mềm kỹ thuật chuyên môn để mô phỏng lưu lượng, chất lượng nước, vận chuyển bùn cát trong sông, cửa sông, hệ thống kênh rạch v.v…. MIKE 11 là công cụ lập mô hình động lực, một chiều và thân thiện với người sử dụng nhằm phân tích chi tiết, thiết kế, quản lý và vận hành cho hệ thống sông, kênh từ đơn giản và phức tạp, khá linh hoạt và tốc độ cao, đã được ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam. Mô-đun  thủy động lực (HD) là phần trọng tâm của hệ thống mô hình MIKE 11 và là cơ sở cho hầu hết các mô-đun bao gồm: Dự báo lũ, Tải khuếch tán, Chất lượng nước và các mô-đun vận chuyển bùn cát. Các ứng dụng liên quan đến modul MIKE11 HD bao gồm:

-          Dự báo lũ và vận hành hồ chứa;

-          Các phương pháp mô phỏng kiểm soát lũ;

-          Vận hành hệ thống tưới và tiêu thoát bề mặt;

-          Thiết kế các hệ thống kênh dẫn;

-          Nghiên cứu sóng triều và dâng nước do mưa ở sông và cửa sông.

          Đặc trưng cơ bản của mô hình MIKE 11 là cấu trúc mô-đun  tổng hợp với nhiều loại mô-đun được thêm vào mỗi mô phỏng các hiện tượng liên quan đến hệ thống sông.

Ngoài các mô-đun HD đã mô tả ở trên, MIKE bao gồm các mô-đun bổ sung đối với:

-          Thủy văn

-          Tải khuếch tán

-          Các mô hình cho nhiều vấn đề về chất lượng nước

-          Xói bồi lòng dẫn với bùn cát có cố kết (có tính dính)

-          Xói bồi lòng dẫn với bùn cát không cố kết (không có tính dính)