Tóm tắt bài báo 8: Flow Division Dynamics in the Mekong Delta: Application of a 1D–2D Coupled Model

Đỗ Đức Dũng

9/13/20254 min read

a man riding a skateboard down the side of a ramp

Tiêu đề

Flow Division Dynamics in the Mekong Delta: Application of a 1D–2D Coupled Model

Tác giả

Sepehr Eslami, Piet Hoekstra, Herman Kernkamp, Nam Nguyen Trung, Do Duc Dung, Tran Quang Tho, Mochamad Februarianto, Arthur Van Dam, Maarten van der Vegt.

Tóm tắt nội dung

Bối cảnh:
- Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là một hệ thống cửa sông đa kênh phức tạp, liên kết với mạng lưới kênh tưới tiêu nhân tạo.
- Hệ thống này chịu tác động của biến đổi tự nhiên (mùa mưa – mùa khô, thủy triều, gió, sóng) và yếu tố nhân sinh (kênh mương, đập, nhu cầu nước).
- Phân chia dòng chảy (flow division) trong hệ thống ảnh hưởng trực tiếp đến ngân sách nước ngọt, xâm nhập mặn và an ninh lương thực.
Phương pháp nghiên cứu:
- Sử dụng mô hình ghép nối 1D – 2DH trong DFlow-FM (Deltares).
  - Các sông chính và kênh tưới tiêu được mô phỏng bằng mạng 1D.
  - Biển ven bờ và hồ Tonle Sap được mô phỏng bằng miền 2DH.
- Mô hình được hiệu chỉnh và kiểm định bằng dữ liệu quan trắc mực nước và lưu lượng trong mùa khô 2010 và 2012.
- Phân tích các yếu tố: (i) vai trò của hệ thống kênh tưới tiêu, (ii) phân phối ngân sách nước ngọt, (iii) tác động của dao động mực nước biển dưới triều (subtidal surge).
Kết quả chính:
1. Tác động của kênh tưới tiêu:
  - Các kênh chiếm <1% thể tích nước nhưng hấp thụ ~10% thể tích triều (tidal prism).
  - Làm giảm biên độ triều tới 25%, đóng vai trò tương tự như ma sát bổ sung.
  - Nếu bỏ qua hệ thống kênh, mô hình sẽ sai lệch lớn về biên độ và lưu lượng.
2. Ngân sách và phân phối nước ngọt:
  - 84% dòng chảy vào qua sông Tiền, 16% qua sông Hậu tại biên giới Campuchia.
  - 32–36% lưu lượng từ sông Tiền chuyển sang sông Hậu qua kênh Vàm Nao.
  - 15% lượng nước ngọt bị tiêu thụ trong nội đồng (tưới, bốc hơi).
  - 27,4% tổng lượng nước ngọt không tới được cửa sông (bị mất do nhu cầu dùng nước và bốc hơi).
  - Kết quả khác biệt đáng kể so với các nghiên cứu trước đây (ví dụ My Tho nhận ít hơn so với ước tính cũ).
3. Biến động theo thời gian:
  - Gió mùa Đông Bắc tạo nước dâng ven biển, làm biến đổi mực nước dưới triều đến 80 km trong đất liền.
  - Các sự kiện surge (nước dâng do gió) gây thay đổi mạnh phân chia dòng chảy chỉ trong vài ngày, đôi khi đảo ngược hướng dòng chảy.
  - Chu kỳ triều cường – triều kém điều khiển vận chuyển Stokes, ảnh hưởng mạnh tới phân phối nước ngọt.
4. Phân tích độ nhạy:
  - Khi loại bỏ từng yếu tố (chỉ có triều, chỉ có gió, chỉ có dòng sông), thấy rằng sóng triều và gió biển là yếu tố điều khiển chính sự thay đổi tạm thời trong phân chia dòng chảy, còn dòng sông xác định xu thế dài hạn.
Kết luận:
- Hệ thống kênh tưới tiêu dù nhỏ nhưng có vai trò quan trọng trong giảm biên độ triều và điều chỉnh lưu lượng nước ngọt.
- Phân chia dòng chảy ở ĐBSCL không cố định, mà rất nhạy cảm với dao động gió – triều – surge biển.
- Mô hình ghép 1D–2D là công cụ hiệu quả để mô phỏng chính xác tương tác giữa dòng chảy sông – thủy triều – kênh tưới tiêu – tác động ven biển.