XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN CHO LAN TRUYỀN NƯỚC PHÈN TẠI VÙNG TỨ GIÁC LONG XUYÊN VÀ ÁP DỤNG XEM XÉT MỘT SỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN SẢN XUẤT TRONG VÙNG
Kỹ thuật Tài nguyên nước
Luận án tập trung nghiên cứu vấn đề đất phèn tại vùng Tứ Giác Long Xuyên (TGLX) thuộc Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), một khu vực rộng lớn với khoảng 1,5 triệu ha đất phèn. Quá trình hình thành và lan truyền phèn rất phức tạp, liên quan đến các quá trình hóa sinh trong đất và thủy văn, đặc biệt vào mùa khô khi sản phẩm phèn chuyển lên bề mặt, và vào đầu mùa mưa khi thủy phân kết hợp với nước mưa tạo thành nước có độ phèn cao, gây tác động tiêu cực đến sản xuất nông nghiệp, sinh hoạt và môi trường.
Mục tiêu của nghiên cứu là bổ sung các phương trình còn thiếu để xây dựng mô hình toán mô tả quá trình lan truyền nước phèn trong hệ thống kênh rạch vùng TGLX vào đầu mùa mưa, đồng thời áp dụng mô hình này để xem xét các tác động đến sản xuất trong vùng. Đối tượng nghiên cứu chính là môi trường nước, tập trung vào các thông số như Fe3+, Al3+, SO42-, và H⁺, cùng với tài liệu về sinh phèn và chất độc hại trong môi trường đất. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào vùng TGLX, đặc biệt là khu vực kênh Hà Giang.
Điểm mới và sáng tạo của luận án bao gồm việc xác định bản chất phèn ở TGLX là phèn nhôm và sắt, từ đó thiết lập các phương trình toán bổ sung dựa trên quy luật cân bằng hóa học. Đặc biệt, luận án đã xây dựng chương trình máy tính ACID2020 (hoàn thiện tháng 3 năm 2020) để tính toán lan truyền nước phèn một chiều trong kênh sông, tích hợp thuật toán thủy lực từ phần mềm DELTA.
Về ý nghĩa khoa học, luận án đã phát triển một mô hình và công cụ tính toán hiệu quả, cung cấp cơ sở tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo về lan truyền nước phèn và làm tư liệu giảng dạy. Về ý nghĩa thực tiễn, kết quả nghiên cứu giúp đánh giá mức độ phèn hóa, quy luật lan truyền chất phèn, và đề xuất các giải pháp quản lý, cải tạo đất, nước phèn nhằm phục vụ phát triển kinh tế - xã hội bền vững và bảo vệ môi trường, đồng thời hỗ trợ thiết kế công trình, quy hoạch và đánh giá tác động môi trường.
Kết quả mô phỏng cho thấy sự biến động của pH trong tháng 5 và 6, với giá trị pH thấp nhất (2.86-3.00) vào đầu mùa mưa do nước mưa rửa trôi phèn từ đồng ruộng. Sau đó, pH dần tăng lên (đến 6.01-6.75) nhờ lượng nước mưa và nước phù sa sông Hậu làm pha loãng. Luận án cũng đề xuất các biện pháp cải tạo như dùng nước ngọt rửa phèn thông qua vận hành công trình thủy lợi, lợi dụng thủy triều để rửa và ém phèn, và quản lý nguồn sinh phèn từ hoạt động đào đắp đất. Nghiên cứu kiến nghị tiếp tục phát triển bản đồ lý hóa đất, ứng dụng giải pháp kỹ thuật tiêu nước, mở rộng mô hình liên kết và xây dựng quy trình quản lý tổng thể.