30 tháng 7 năm 2021
Đập Xiaowan (Tiểu Loan) trên sông Lancang (Mekong) ở Trung Hoa.
[Ảnh: WorldAtlas]
Phần giới thiệu
Một bài báo trên tờ Tuổi Trẻ ngày 23 tháng 7 năm 2021 [1] cho biết “Theo trang tin Mongabay, nghiên cứu mới của Viện nghiên cứu độc lập Deltares (Hà Lan) đánh giá nguyên nhân lớn nhất gây ra tình trạng xâm nhập mặn ở vùng châu thổ sông Mekong hiện nay là do con người (xây đập chặn dòng nước), nhưng đến năm 2050 biến đổi khí hậu sẽ đóng vai trò chính. Nói cách khác, các quốc gia sông Mekong, đặc biệt là Việt Nam nằm ở cuối nguồn, chỉ có từ đây đến năm 2050 để áp dụng các biện pháp giảm thiểu thiệt hại, từ đó về sau mọi thứ sẽ vượt ngoài tầm kiểm soát của con người.”
Bài viết nầy sẽ tìm hiểu về nghiên cứu của Deltares và những yếu tố ảnh hưởng đến sự xâm nhập của mước mặn trong các sông ở đồng bằng, chẳng hạn như sông Cửu Long ở Việt Nam (ĐBSCL). Sau đó, dữ kiện thủy học do Ủy hội Sông Mekong (Mekong River Commission (MRC)) thu thập ở các trạm thủy học dọc theo sông Mekong ở hạ lưu sẽ được phân tích để xem các đập thủy điện ở Trung Hoa, Lào và Việt Nam có ảnh hưởng đến tình trạng thủy học cũng như sự xâm nhập của nước mặn ở ĐBSCL.
Nghiên cứu Deltares
Nghiên cứu do Đại học Utrecht và Deltares cầm đầu sử dụng một mô hình 3 chiều của châu thổ sông Mekong, trải rộng từ Kratie, Cambodia ra khỏi bờ biển ĐBSCL 70 km để mô phỏng độ mặn trong các cửa sông chánh và hệ thống kinh thủy nông chánh và phụ trên khắp ĐBSCL [2]. Trong mô hình nầy, độ mặn chịu ảnh hưởng của yếu tố thiên nhiên và nhân tạo. Yếu tố thiên nhiên liên quan đến thay đổi khí hậu được phản ánh trong mực nước biển dâng và sự thay đổi của lưu lượng ở thượng lưu. Yếu tố nhân tạo được phản ánh bởi sự sụt lún đất do khai thác nước ngầm và sự thay đổi cao độ của lòng sông do đói phù sa.
Nghiên cứu Deltares có 2 kết luận đáng chú ý. Thứ nhất, “… lần đầu tiên, chúng tôi phân biệt ảnh hưởng của “các yếu tố phơi bày (exposure) và tính dễ tổn thương (vulneranility)” trong một siêu đồng bằng (trong trường hợp của ĐBSCL) và xác nhận rằng, mặc dù nước biển dâng tương đối ảnh hưởng đến độ mặn ở nhiều nơi của đồng bằng, thay đổi cao độ của lòng sông là đe dọa lớn nhất cho những nơi khác của đồng bằng.” Thứ nhì, mô hình tiên đoán rằng lưu lượng trong mùa khô của sông Mekong trong 4 thập niên sắp tới, 2020s đến 2050s, sẽ gia tăng như được mô tả trong Hình 1.
Hình 1: Tiên đoán lưu lượng trong mùa khô của sông Mekong. [3]
Ngoài ra, vì nghiên cứu Deltares dựa trên những giả thiết không chắc chắn, chẳng hạn như cao độ của lòng sông và lớp nước đá tan ở Nam Cực, nên tính thuyết phục của kết quả cũng bị ảnh hưởng.
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự xâm nhập của nước mặn
Có một vài yếu tố vật lý quan trọng làm thay đổi các đặc tính của đồng lụt và góp phần đáng kể vào tiến trình xâm nhập của nước mặn vào các vùng đồng bằng. Chúng gồm có sự thay đổi của khí hậu, dao động của mực nước biển, thủy học của sông và hình thái (morphology) của đồng bằng [3]. Các yếu tố nầy được mô tả dưới đây.
Gió và thời tiết
Ba đặc tính của khí hậu trong khu vực có liên hệ trực tiếp đến thủy học của các sông chịu ảnh hưởng của thủy triều: sự phân phối mưa theo mùa; thay đổi chiều gió, kể cả tần suất và tác động của bão nhiệt đới và sóng cồn. Mưa liên quan đến nước chảy tràn từ đồng bằng và mực nước trong các hệ thống sông chánh. Gió, phát xuất từ bão nhiệt đới, sóng, mực nước ở ven biển và các dòng nước ở các cửa sông.
Dao động của mực nước biển
Dao động của mực nước biển làm cho nước mặn chảy vào sông khi mực nước lên cao và chảy ra khi mực nước xuống thấp. Điều nầy xảy ra trong một khoảng thời gian, gồm có chu kỳ của thủy triều, sóng cồn, thay đổi theo mùa và các dao động dài hơn. Ở vùng ĐBSCL, mực nước biển có thể dao động đến 3 m ở Biển Đông, nhưng không quá 1 m ở Vịnh Thái Lan.
Hình thái và thay đổi khung cảnh trên đồng bằng
Sông rạch, nhất là cao độ của lòng sông, và cao độ của đồng bằng là các yếu tố ảnh hưởng đến sự xâm nhập của nước mặn. Các vùng thấp có nhiều sông rạch dễ bị nước mặn xâm nhập hơn các vùng cao có ít sông rạch.
Thủy học của sông
Hai đặc tính thủy động học của sông chịu ảnh hưởng của thủy triều là dòng chảy của sông và dòng chảy 2 chiều. Dòng chảy của sông gồm có sự thay đổi theo mùa hay nhất thời của lượng nước ngọt, trong khi dòng chảy 2 chiều bị chi phối bởi thủy triều, và phức tạp vì tác động của nước ngọt-nước mặn cũng như các sự kiện khí tượng. Lưu lượng của dòng chảy trong sông là yếu tố quyết định của sự xâm nhập của nước mặn vào cửa sông và đóng một vai trò quan trọng trong việc làm giảm nước mặn ở nội đồng, nhất là khi lưu lượng sông đủ cao để thay thế hoàn toàn nêm thủy triều (tidal prism) trong giai đoạn triều dâng [4].
Thay đổi khí hậu
Thay đổi khí hậu làm cho mực nước biển dâng cao và do đó ảnh hưởng đến sự xâm nhập của nước mặn. Nước biển dâng do giản nở nhiệt độ của đại dương, băng tan và tuyết tan. Mực nước biển dâng có thể làm cho nước mặn xâm nhập sâu về phía thượng lưu.
Ảnh hưởng của các đập thủy điện
Nhiệm vụ của các đập thủy điện là trữ nước trong mùa khô và xả nước trong mùa khô để sản xuất thủy điện. Vì thế, chúng làm cho lưu lượng/mực nước sông giảm trong mùa mưa và tăng trong mùa khô. Ảnh hưởng nầy giảm dần về phía hạ lưu và có thể bị chi phối bởi điều kiện thủy học ở hạ lưu.
Ảnh hưởng của chuỗi đập thủy điện trên thượng lưu Mekong ở Trung Hoa được nhận thấy rõ nhất ở trạm thủy học Chiang Saen, Thái Lan, cửa ngỏ vào hạ lưu vực sông Mekong. Mực nước cao nhất trong mùa mưa tại trạm nầy giảm từ 10,38 m trong năm 2002 xuống 4,83 m trong năm 2020; trong khi mực nước thấp nhất trong mùa khô tăng từ 0,88 m trong năm 2004 đến 2,06 m trong năm 2020 (Hình 2). Đây là một thí dụ điển hình về ảnh hưởng thủy học của các đập thủy điện đối với mực nước sông ở hạ lưu. [5]
Hình 2. Mực nước hàng ngày trong sông Mekong tại Chiang Saen, Thái Lan
từ năm 1979 đến 2020. [5]
Vì ở cuối nguồn, nên mực nước tại trạm thủy học Tân Châu và Châu Đốc ở Việt Nam chịu ảnh hưởng của các đập thủy điện ở Trung Hoa, Lào và Việt Nam và những điều kiện thủy học ở hạ lưu vực. Mực nước cao nhất trong sông Mekong trong mùa mưa giảm từ 5,06 m (Tân Châu) và 4,89 m (Châu Đốc) trong năm 2000 xuống 2,69 m (Tân Châu) và 2,56 m (Châu Đốc) trong năm 2020; ngoại trừ các năm 2011 (2,77 m ở Tân Châu và 2,24 m ở Châu Đốc), 2013 (4,33 m ở Tân Châu và 3,72 m ở Châu Đốc), 2014 (3,71 m ở Tân Châu và 2,95 m ở Châu Đốc) và 2019 (3,46 m ở Tân Châu và 3,14 m ở Châu Đốc). (Hình 3) Mực nước cao nhất trong sông Mekong trong mùa mưa ở Tân Châu và Châu Đốc chịu ảnh hưởng của các đập thủy điện ở thượng lưu.
Tuy nhiên, mực nước thấp nhất trong sông Mekong trong mùa khô tại 2 trạm thủy học Tân Châu và Châu Đốc không chịu ảnh hưởng của các đập thủy điện ở thượng lưu, vì nó không tăng như ở trạm Chiang Saen mà giảm đều đặn từ 0,90 m trong năm 2001 xuống đến mức thấp nhất trong năm 2020 (-0,54 m ở Tân Châu và -0,53 m ở Châu Đốc). Đây là một hiện tượng thủy học, mà cho đến nay, chưa có một giải thích thỏa đáng.
Hình 3: Mực nước hàng ngày trong sông Mekong tại Tân Châu và Châu Đốc, Việt Nam
từ năm 1979 đến 2020. [5]
Phần kết luận
Một bài báo trên tờ Tuổi Trẻ ở Việt Nam, nói là dựa trên nghiên cứu của Deltares, cho rằng nguyên nhân lớn nhất gây ra tình trạng xâm nhập mặn ở vùng châu thổ sông Mekong hiện nay là do con người (xây đập chặn dòng nước), nhưng đến năm 2050 biến đổi khí hậu sẽ đóng vai trò chính. Nhưng nghiên cứu của Deltares không hề kết luận rằng xây đập chặn dòng nước là nguyên nhân chánh của sự xâm nhập của nước mặn ở ĐBSCL. Trái lại, mô hình của họ mô phỏng độ mặn trong đồng bằng dựa trên các yếu tố thiên nhiên và nhân tạo. Yếu tố thiên nhiên liên quan đến thay đổi khí hậu như mực nước biển dâng và sự thay đổi của lưu lượng ở thượng lưu. Yếu tố nhân tạo như sự sụt lún đất do khai thác nước ngầm và sự thay đổi cao độ của lòng sông do đói phù sa.
Ngoài ra, nghiên cứu của Deltares cũng nhấn mạnh rằng thay đổi cao độ của lòng sông là đe dọa lớn nhất. Điều nầy không phù hợp với các yếu tố ảnh hưởng đến sự xâm nhập của nước mặn, trong đó lưu lượng của sông và dao động của thủy triều là yếu tố quyết định của sự xâm nhập của nước mặn vào cửa sông và đóng một vai trò quan trọng trong việc làm giảm nước mặn ở nội đồng.
Dữ kiện mực nước của MRC cho thấy chuỗi đập thủy điện trên sông Lancang (Mekong) ở Trung Hoa có ảnh hưởng đến mực nước tại trạm Chiang Saen, Thái Lan. Mực nước cao nhất trong mùa mưa ở trạm Tân Châu và Châu Đốc, Việt Nam cũng chịu ảnh hưởng của các đập thủy điện, nhưng mực nước thấp nhất trong mùa khô ở 2 trạm nầy giảm đều đặn từ năm 2001, chứng tỏ nó không chịu ảnh hưởng của các đập thủy điện ở thượng lưu, giống như trạm Chiang Saen. Vì thế, xây đập không phải là nguyên nhân lớn gây xâm nhập nước mặn vào ĐBSCL.
Sơ lược về tác giả
Tác giả nguyên là Kỹ sư Công chánh Chuyên nghiệp (Professional Civil Engineer) của tiểu bang Florida và California. Tốt nghiệp Kỹ sư Công chánh tại Trường Cao đẳng Công chánh, Trung tâm Quốc gia Kỹ Thuật Phú Thọ, Sài Gòn năm 1972. Trưởng ty Kế hoạch, Ủy ban Quốc gia Thủy lợi, Bộ Công chánh và Giao thông, Sài Gòn đến tháng 4 năm 1975. Tốt nghiệp Kỹ sư Công chánh (1983) và Cao học Thủy lợi (1985) tại Đại học Nebraska, Hoa Kỳ. Chuyên viên Thủy học (Hydrologist) của Sở Quản trị Thủy lợi, Broward County, Florida đến năm 1989. Từ năm 1990 đến 2015, Kỹ sư Giám sát Trưởng (Senior Supervising Engineer) của Stetson Engineers Inc., một công ty cố vấn về thủy lợi và ô nhiễm nguồn nước, thành lập năm 1957 ở Los Angeles. Về hưu từ năm 2016.
Tài liệu tham khảo
[1] Phúc Long. 23 tháng 7 năm 2021. “Nghiên cứu của Hà Lan: Nguyên nhân lớn gây xâm nhập mặn ở ĐBSCL là do xây đập.” Tuổi Trẻ. https://tuoitre.vn/nghien-cuu-cua-ha-lan-nguyen-nhan-lon-gay-xam-nhap-man-o-dbscl-la-do-xay-dap-20210723112032192.htm
[2] Sepehr Eslami et al. 2021. “Projections of salt intrusion in a mega-delta under climatic and anthrpogenic stressors.” Communications Earth & Environment. https://www.researchgate.net/publication/353274818_Projections_of_salt_intrusion_in_a_mega-delta_under_climatic_and_anthropogenic_stressors
[3] Cob SM, Saynor MJ, Eliot M, Eliot I and Hall R. 2007. Saltwater intrusion and mangrove encroachment of coastal wetlands in the Alligator Rivers Region, Northern Territory, Australia. Department of the Environmental and Water Resources. Australian Government. http://www.environment.gov.au/system/files/resources/7dac4eaf-eb06-42b0-ad22-243da511e767/files/ssr191-intro-chap1.pdf
[4] Ruqayah Mohammed and Miklas Scholz. 2018. “Critical revierw of salinity intrusion in rivers and estuaries.” Journal of Water and Climate Change. https://iwaponline.com/jwcc/article/9/1/1/37946/Critical-review-of-salinity-intrusion-in-rivers
[5] Nguyễn Minh Quang. 28 tháng 6 năm 2021. “Tại sao mực nước sông Mekong trong mùa khô tại Tân Châu và Châu Đốc giảm dần kể từ năm 2001.”
.
No comments:
Post a Comment