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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI


LÊ THỊ VÂN LINH



NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA ĐÊ BIỂN VŨNG TÀU GÒ CÔNG
ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC VỊNH GÀNH RÁI

Chuyên ngành: Xây dựng công trình biển
Mã số: 60.58.45

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
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




i

MỤC LỤC
80TMỤC LỤC80T i
80TDANH MỤC BẢNG80T v
80TDANH MỤC HÌNH80T vi
80TKÝ HIỆU VIẾT TẮT80T ix
80TMỞ ĐẦU80T 1
80TTính cấp thiết của đề tài:80T 1
80TMục tiêu của đề tài.80T 3
80TĐối tượng và Phạm vi nghiên cứu.80T 3
80TPhương pháp nghiên cứu.80T 3
80TChương 180T 80TGIỚI THIỆU VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU80T 5
80T1.180T 80TVị trí địa lý80T 5
80T1.280T 80TĐặc điểm địa hình80T 5
80T1.380T 80TĐặc điểm khí hậu80T 7
80T1.3.180T 80TChế độ gió80T 7
80T1.3.280T 80TBức xạ mặt trời80T 7
80T1.3.380T 80TChế độ nhiệt80T 7

80T1.3.480T 80TĐộ ẩm và bốc hơi80T 9
80T1.3.580T 80TChế độ mưa80T 10
80T1.480T 80TMạng lưới sông suối80T 11
80T1.580T 80TMạng lưới các trạm khí tượng thủy văn vùng vịnh Gành Rái80T 13
80T1.680T 80TChế độ thủy văn trên lưu vực nghiên cứu80T 14
80T1.780T 80TĐặc điểm cửa sông ven biển vùng vịnh Gành Rái80T 16


ii

80T1.880T 80TChế độ thủy triều vùng vịnh Gành Rái80T 17
80T1.980T 80TTình hình kinh tế xã hội.80T 18
80T1.1080T 80THiện trạng môi trường.80T 19
80T1.10.180T 80TNguồn thải từ các khu đô thị80T 20
80T1.10.280T 80TNguồn thải từ các khu công nghiệp tập trung80T 21
80T1.10.380T 80TNguồn thải từ các cơ sở công nghiệp phân tán80T 21
80T1.10.480T 80TNguồn thải từ các bãi rác80T 22
80T1.10.580T 80THiện trạng chất lượng nước trên lưu vực nghiên cứu80T 23
80T1.1180T 80TKết luận80T 26
80TChương 280T 80TTỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH TOÁN80T 27
80T2.180T 80TTổng quan về mô hình thủy lực80T 27
80T2.280T 80TTổng quan về mô hình chất lượng nước80T 28
80T2.380T 80TMô hình EFDC80T 29
80T2.3.180T 80TGiới thiệu chung về mô hình EFDC80T 29
80T2.3.280T 80TCấu trúc mô hình EFDC80T 29
80T2.3.380T 80TCơ sở lý thuyết của mô hình thủy động lực EFDC80T 31
80T2.3.480T 80TCách giải quyết bài toán trong mô hình EFDC80T 33
80T2.3.580T 80TMột số đặc điểm tính năng của phần mềm80T 38
80TChương 380T 80TỨNG DỤNG MÔ HÌNH EFDC ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC
VỊNH GÀNH RÁI

80T 43
80T3.180T 80TTình hình số liệu80T 43
80T3.1.180T 80TTài liệu địa hình80T 43
80T3.1.280T 80TSố liệu khí tượng80T 44
80T3.1.380T 80TSố liệu thủy văn80T 44


iii

80T3.1.480T 80TSố liệu chất lượng nước80T 45
80T3.280T 80TThiết lập miền tính toán.80T 46
80T3.380T 80TThiết lập địa hình80T 50
80T3.480T 80TThiết lập điều kiện biên và điều kiện ban đầu.80T 50
80T3.4.180T 80TThiết lập điều kiện biên80T 50
80T3.4.280T 80TThiết lập điều kiện ban đầu80T 52
80T3.580T 80THiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy động lực80T 52
80T3.5.180T 80TThời kỳ tính toán80T 52
80T3.5.280T 80TThiết lập thông số mô hình thủy lực80T 53
80T3.5.380T 80TKết quả hiệu chỉnh mô hình thủy lực80T 54
80T3.5.480T 80TKết quả kiểm định mô hình thủy lực.80T 56
80T3.680T 80THiệu chỉnh và kiểm định mô hình chất lượng nước.80T 57
80T3.6.180T 80TMiền tính mô hình Chất Lượng Nước80T 58
80T3.6.280T 80TThiết lập điều kiện biên cho mô hình chất lượng nước80T 58
80T3.6.380T 80TBộ thông số của mô hình chất lượng nước80T 60
80T3.6.480T 80TKết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình chất lượng nước80T 65
80T3.780T 80TKết luận80T 70
80TChương 480T 80TĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC QUA CÁC KỊCH BẢN80T 71
80T4.180T 80TXây dựng kịch bản80T 71
80T4.1.180T 80TTuyến đê biển Vũng Tàu – Gò Công:80T 71
80T4.1.280T 80TXây dựng kịch bản80T 73

80T4.280T 80TPhân tích chất lượng nước vịnh Gành Rái trong điều kiện tự nhiên năm
2005 – Kịch bản 1.
80T 75
80T4.380T 80TPhân tích chất lượng nước vịnh Gành Rái trong điều kiện xây dựng công
trình với điều kiện xả thải năm 2005 – Kịch bản 2
80T 79


iv

80T4.3.180T 80TSự biến đổi chế độ thủy động lực vùng cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai
khi xây dựng đê biển vũng Tàu – Gò Công
80T 79
80T4.3.280T 80TChất lượng nước vùng hạ du sông Sài Gòn – Đồng Nai khi xây dựng đê
biển Vũng Tàu – Gò Công
80T 80
80T4.480T 80TPhân tích, so sánh và đánh giá hai kịch bản80T 83
80T4.580T 80TPhân tích và đánh giá chất lượng nước vịnh Gành Rái trong điều kiện tự
nhiên và lưu lượng xả thải được dự báo đến năm 2020 (KB3)
80T 86
80T4.680T 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
80T4.780T 80TPhân tích, so sánh và đánh giá kết quả KB3 và KB480T 93
80T4.880T 80TKết luận80T 96
80TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ80T 98
80T4.980T 80TKết luận80T 98
80T4.1080T 80TKiến nghị80T 98

v

DANH MỤC BẢNG
80TUBảng 0-1 Bốc hơi trung bình tháng.U80T 9
80TUBảng 0-2 Lượng mưa bình quân thángU80T 10
80TUBảng 0-3 Đặc trưng thủy văn cơ bản tại một số trạm đo trên sông Sài Gòn – Đồng NaiU80T 15
80TUBảng 0-4 Lưu lượng trung bình tại một số trạm đo trên sông Sài Gòn – Đồng Nai.U80T 16
80TUBảng 3-1. Danh sách các trạm thủy văn sử dụngU80T 45
80TUBảng 3-2 Chỉ tiêu đánh giá sai số thực đo và tính toán.U80T 54
80TUBảng 3-3 Bảng chỉ số NashU80T 56
80TUBảng 3-4 Các thông số chất lượng nước được thể hiện trong mô hình EFDCU80T 60
80TUBảng 3-5 Ước tính một số thông số chất lượng nước thải sinh hoạt (mg/l)U80T 61
80TUBảng 3-6 Ước tính một số thông số chất lượng nước sông (mg/l)U80T 62
80TUBảng 4-1 Lưu lượng và tải lượng xả thải trong lưu vực sông Sài Gòn – Đồng NaiU80T 74




vi

DANH MỤC HÌNH
80TUHình 0-1 Tuyến đê biển Vũng Tàu – Gò CôngU80T 2
80TUHình 0-1.Lưu vực sông Sài Gòn – Đồng NaiU80T 5
80TUHình 0-2 Bản đồ mạng lưới sông suối lưu vực sông Sài Gòn – Đồng NaiU80T 13
80TUHình 0-3 Sơ đồ vị trí các trạm thủy văn.U80T 14
80TUHình 0-4 Mực nước triều tại trạm Vũng Tàu.U80T 18
80TUHình 0-5 Phân bố lưu lượng nước thải theo lưu vực.U80T 20

80TUHình 2-1. Cấu trúc cơ bản mô hình EFDCU80T 30
80TUHình 2-2. Cấu trúc mô hình thủy động lực học EFDCU80T 30
80TUHình 2-3 Cấu trúc mô hình chất lượng nướcU80T 30
80TUHình 2-4. Miền lưới dạng Uniform GridU80T 39
80TUHình 2-5. Miền mô hình tạo dạng Expanding GridU80T 40
80TUHình 2-6. Miền mô hình tạo dạng Centerline DominantU80T 41
80TUHình 2-7. Lưới cong được tạo theo tùy chọn Equi-Distance WidthsU80T 41
80TUHình 2-8. Bảng tính thời gian sử dụng mô hìnhU80T 42
80TUHình 3-1 Địa hình lưu vực sông Sài Gòn – Đồng NaiU80T 44
80TUHình 3-2 Sơ họa miền tính toán hạ du lưu vực sông Sài Gòn Đồng Nai và Vịnh Gành RáiU80T 46
80TUHình 3-3 Mô Hình Delft3DU80T 47
80TUHình 3-4 Giao diện làm việc chính của Delft 3DU80T 47
80TUHình 3-5 Đưa Lưới vào mô hình EFDCU80T 48
80TUHình 3-6 Lưới tính toán trong mô hình EFDCU80T 49
80TUHình 3-7 Địa hình miền tính toán trong EFDCU80T 50
80TUHình 3-8 Vị trí các biên tính toánU80T 51
80TUHình 3-9 Quá trình lưu lượng thực đo tại Trị An và Dầu TiếngU80T 52
80TUHình 3-10. Vị trí hiệu chinh mô hìnhU80T 53
80TUHình 3-11 Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán tại Thủ Dầu Một.U80T 55


vii

80TUHình 3-12 Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán tại Biên HòaU80T 55
80TUHình 3-13 Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán tại Thủ Dầu MộtU80T 56
80TUHình 3-14 Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán tại Biên Hòa.U80T 57
80TUHình 3-15. Miền mô hình chất lượng nướcU80T 58
80TUHình 3-16 Vị trí biên tính toán trong mô hình chất lượng nướcU80T 59
80TUHình 3-17 Các thông số hóa lý liên quan đến cacbonU80T 63
80TUHình 3-18 Các thông số hóa lý liên quan đến NitơU80T 64

80TUHình 3-19 Thông số liên quan đến photpho.U80T 65
80TUHình 3-20 Thông số liên quan đến DO và COD.U80T 65
80TUHình 3-21 Sự biến đổi của DO theo Green Algae.U80T 66
80TUHình 3-22 Sự biến đổi của BOD5 theo Green AlgaeU80T 67
80TUHình 3-23 Đường quá trình DO thực đo và tính toán trong mô hình hiệu chỉnh.U80T 67
80TUHình 3-24 Đường quá trình BOD5 thực đo và tính toán trong mô hình hiệu chỉnhU80T 68
80TUHình 3-25 Đường quá trình DO thực đo và tính toán trong mô hình kiểm địnhU80T 69
80TUHình 3-26 Đường quá trình BOD5 thực đo và tính toán trong mô hình kiểm định.U80T 69
80TUHình 3-27 Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán tại trạm Nhà Bè.U80T 70
80TUHình 4-1 Sơ họa tuyến đê biển Vũng Tàu – Gò CôngU80T 72
80TUHình 4-2 Sự biến đổi DO theo không gian-Kịch bản 1.U80T 75
80TUHình 4-3 Sự biến đổi DO theo thời gian_ Kịch bản 1U80T 76
80TUHình 4-4 Sự biến đổi tổng hữu cơ cacbon theo không gian – Kịch bản 1.U80T 76
80TUHình 4-5 Sự biến đổi tổng hữu cơ cacbon theo thời gian – Kịch bản 1U80T 77
80TUHình 4-6 Sự biến đổi DO trung vùng Vịnh Gành Rái khi triều lên – Kịch bản 1U80T 78
80TUHình 4-7 Sự biến đổi DO trong vùng vịnh Gành Rái khi triều xuống – Kịch bản 1U80T 78
80TUHình 4-8 Sự biến đổi mực nước vùng vịnh và vùng hồ theo thời gian khi có đê biển.U80T 79
80TUHình 4-9 Sự biến đổi mực nước trong vùng vịnh khi có đê biển.U80T 80
80TUHình 4-10 Sự biến đổi DO trong vùng Vịnh Gành Rái – Kịch bản 2U80T 81


viii

80TUHình 4-11 Sự biến đổi DO theo không gian – Kịch bản 2U80T 82
80TUHình 4-12 Sư biến đổi TOC – Kịch bản 2U80T 83
80TUHình 4-13 Chênh lệch DO giữa kịch bản một (KB1) và kịch bản 2 (KB2)U80T 84
80TUHình 4-14 Chênh lệch TOC giữa kịch bản 1 (KB1) và kịch bản 2 (KB2).U80T 85
80TUHình 4-15 Sự biến đổi DO theo không gian – Kịch bản 3U80T 87
80TUHình 4-16 Sự biến đổi DO trên vùng vịnh – Kịch bản 3U80T 87
80TUHình 4-17 Sự biến đổi DO dọc sông Đồng Nai (từ Biên Hòa tới tuyến đê biển)_KB3U80T 88

80TUHình 4-18 Sự biến đổi TOC theo không gian – Kịch bản 3U80T 88
80TUHình 4-19 Sự biến đổi TOC dọc sông Đồng Nai (từ Biên Hòa tới tuyến đê biển)_KB3U80T 89
80TUHình 4-20 Sự biến đổi của DO theo không gian trên vùng vịnh Gành Rái –Kịch bản 4U80T 90
80TUHình 4-21 Sự biến đổi của DO theo không gian – Kịch bản 4U80T 91
80TUHình 4-22 Sự biến đổi DO dọc sông Đồng Nai (từ Biên Hòa tới tuyến đê biển)U80T 91
80TUHình 4-23 Sự phân bố TOC theo không gian – Kịch bản 4U80T 92
80TUHình 4-24 Sự biến đổi TOC dọc sông Đồng Nai (Từ Biên Hòa tới đê biển)U80T 92
80TUHình 4-25 Sự biến đổi DO năm 2020 trong vùng cửa sông Soài Rạp với PA3 và PA4U80T 94
80TUHình 4-26 Sự biến đổi DO năm 2020 trong vùng cửa sông Thị Vải với PA3 và PA4.U80T 95




ix

KÝ HIỆU VIẾT TẮT

EFDC Environmental Fluid Dynaics Code
KCN Khu Công nghiệp
KCX Khu chế xuất
VKTTĐPN Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam
BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi Trường
TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh
KB Kịch bản
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

1

MỞ ĐẦU
Tính cấp 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 m
P
3
P, dung tích hữu ích 1.5 tỷ mP
3
P, 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.



2


Hình 0-1 Tuyến 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 m
P
3
P nước thải sinh hoạt, gần
1.0 triệu m
P
3
P nước thải công nghiệp với tải lượng BOD lên đến 900 tấn/ngày, COD
trên 2000 tấn/ngày và hàng chục tấn các chất ô nhiễm có độc tính cao (dầu mỡ, các
kim loại nặng, các hợp chất hữu cơ khó phân hủy). Theo quy hoạch phát triển kinh
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.

3

Mục 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.
Phương 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.
Cấu trúc luận văn.
80TChương 180T Giới 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 2
Tổng 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


4

Trong chương này, trình bày chi tiết các bước thiết lập mô hình toán cho khu
vực nghiên cứu sử dụng EFDC.
Chương 4
Đánh 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




5

Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1 Vị trí địa lý
Hệ thống sông Sài Gòn - Ðồng Nai được giới hạn trong khoảng từ tọa độ
10
P
0
P18’ đến 11P
0

P32’ vĩ độ Bắc và từ 106P
0
P12’ đến 107P
0
P25 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 km
P
2
P (Hình 1-1).

Hình 1-1.Lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai
1.2 Đặc điểm địa hình
Lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai có hai dạng địa hình chủ yếu là trung du và
đồng bằng, đồng bằng ven biển. Địa hình thấp dần theo ba hướng chính là Bắc-Nam
(từ thượng lưu xuống hạ lưu dòng chính Đồng Nai), Đông-Tây (dòng chính Đồng


6

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 km
P
2
P là 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.


7

1.3 Đặc điểm khí hậu
1.3.1 Chế độ gió
Lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai
nằm 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 Bức 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


8

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 18
P
0
PC. Đi về hướng Tây-Nam, do địa hình thoải dần
nên nhiệt độ lại tăng lên từ từ (Di Linh: 20,3
P
o
PC, Bảo Lộc 21,5P
o
PC và Xuân Lộc là
25,6
P
o
PC). Ở vùng trung du, nhiệt độ có phần đồng đều hơn, đạt xấp xỉ 26P
o
PC. Về phía
Tây, nhiệt độ có xu thế tăng lên từ 0,5-1,0
P
o
PC. Bình quân lưu vực, nhiệt độ trung bình
hàng năm đạt 25
P
o
PC với 3 vùng chủ yếu như sau:
- Vùng ven sông Vàm Cỏ Đông, hạ lưu Sài Gòn - Đồng Nai, trung bình 27

P
o
PC;
- Vùng th
ượng lưu sông Bé, trung lưu sông Đồng Nai, trung lưu sông La
Ngà, trung bình từ 25-26
P
o
PC;
- Vùng thượng lưu các sông Đồng Nai, La Ngà trung bình từ 18-20
P
o
PC. Trên
lưu vực, nơi nóng nhất đạt nhiệt độ 27,7
P
o
PC (Hiệp Hòa) và nơi lạnh nhất ở mức
17,9
P
o
PC (Đà Lạt), chênh lệch gần 10P
o
PC. 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 (8-10
P
o
PC), thì biến
thiên nhiệt độ trung bình hàng tháng trong năm lại không nhiều (3-4
P

o
PC). 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/cm
2/năm. Tháng III - IV, vào thời kì thời tiết quang mây, thời gian có nắng
dà
i, lượng bức xạ cao nhất 400-500 Calo/cmP
2
P. Tháng VII có cường độ bức xạ thấp
hơn 300-400 Calo/cm
P
2
P. Tổng nhiệt độ trong năm từ 9500-10.000P
o
PC, cao nhất so với
cả nước. Nhiệt độ trung bình năm khoảng 26
P
o
PC ở các vùng thấp. Chênh lệch nhiệt
độ bình quân tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất khoảng 3 - 3.5
P
o
PC. Tháng giêng là
tháng có nhiệt độ thấp nhất với nhiệt độ trung bình 25 - 26
P
o
PC. Tháng IV là tháng
nóng nhất có nhiệt độ trung bình trên dưới 28
P

o
PC. 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


9

mát dịu khi chiều và đêm ở những vùng thấp và ven sông. Sự dao động nhiệt độ
giữa ngày và đêm khoảng 10 - 12
P
o
PC.
1.3.4 Độ ẩm và bốc hơi
Độ ẩm phụ thuộc vào chế độ nhiệt, biến thiên nghịch với chế độ nhiệt, khi
nhiệt độ thấp nhất thì độ ẩm cao nhất. Thường lúc 13 – 14h độ ẩm không khí xuống
thấp nhất và tăng dần đến 7h sáng hôm sau. Sự phân mùa cũng được thể hiện theo
giá trị biến thiên năm. Các tháng mùa mưa có độ ẩm tương đối trung bình đạt từ
80% trở lên, chênh lệch độ ẩm giữa các tháng khoảng 15% và tháng cao nhất là
tháng IX. Các tháng mùa khô đạt từ 70% - 75%.
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).
Bảng 1-1 Bốc hơi trung bình tháng.

Đơn vị: mm
TT Vị Trí
Tháng
Năm
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1 Đà Lạt 90 95 100 75 61 52 50 46 43 49 66 78 803
2 Bảo Lộc 75 84 91 69 52 44 39 36 35 38 48 62 672
3
Tân Sơn
Nhất
115 127 151 146 99 83 87 85 67 65 75 94 1196
4 Biên Hòa 117 135 160 146 122 74 78 71 58 60 79 93 1192
5 Lộc Ninh 136 146 158 135 87 63 59 56 45 65 90 112 1151
6 Tây Ninh 151 147 178 163 112 82 81 84 67 68 100 145 1377
7 Hiệp Hòa 87 106 127 117 84 69 84 81 69 65 81 84 1053
Nguồn: Tổng quan điều kiện tự nhiên – KTXH liên quan đến biến đổi lòng dẫn HDSDNSG [11]


10

1.3.5 Chế độ mưa
Trên toàn lưu vực, mùa mưa và mùa khô có lượng mưa phân chia khá rõ rệt.
Mùa mưa từ tháng V đến tháng XI và mùa khô từ tháng 12 đến tháng IV năm sau.
Hầu hết các nơi, lượng mưa trong các tháng mùa mưa chiếm khoảng 87-93% lượng
mưa toàn năm.
Do khu vực rất ít khi ảnh hưởng của bão và những khối không khí có khả năng
gây mưa lớn nên nhìn chung số ngày mưa lớn không nhiều, nhất là mưa trên 100
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
Trạm
Tháng
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
Nguồn: Tổng quan điều kiện tự nhiên – KTXH liên quan đến biến đổi lòng dẫn HDSDNSG [11]


11

1.4 Mạng 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 km
P
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 6.300km
P
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.


12

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 km
P
2
P (cầu QL51). Suối
Le có chiều dài 19 km và diện tích lưu vực 85 km

P
2
P (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
.


13


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

1.5 Mạng 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.