Statistical and Hydrological Evaluations of Water Dynamics in the Lower Sai Gon-Dong Nai River, Vietnam

Research Article "Statistical and Hydrological Evaluations of Water Dynamics in the Lower Sai Gon-Dong Nai River, Vietnam" 

Authors: by Ngo Ngoc Hoang Giang,Chau Nguyen Xuan Quang,Do Tan Long ,Pham Dinh Ky ,Nguyen Duc Vu  and Dung Duc Tran

Abstract

The water levels downstream of the Sai Gon and Dong Nai river in Southern Vietnam have been significantly changed over the last three decades, leading to severe impacts on urban flooding and salinity intrusion and threating the socio-economic development of the region and lives of many local people. In this study, the Mann-Kendall (MK) and trend-free prewhitening (TFPW) tests were applied to detect the water level trends and changepoints based on a water level time series at six gauging stations that were located along the main rivers to the sea over 1980–2019. The results indicated that the water level has rapidly increased by about 0.17 to 1.8 cm/year at most gauge stations surrounding Ho Chi Minh City, strongly relating to urbanization and the dike polder system’s impacts that eliminates the water storage space. In addition, the operation of upstream reservoirs has contributed to water level changes with significant consequences since the high-water level at Tri An station on the Dong Nai river occurs 1000–1500 times compared to 300–500 times before the operation. Although the effects of the flows from the sea are less than the two other factors, the local government should seriously consider water level changes, especially in the coastal regions. Our study contributes empirical evidence to evaluate the water level trends in the planning and development of infrastructure, which is necessary to adapt to future changes in Southern Vietnam’s hydrologic system. 

Keywords: Ho Chi Minh City; Mann-Kendall test; polder system; sea level rise; Trend-Free Prewhitening; urbanization; water level trend

Tóm tắt

Mực nước hạ lưu sông Sài Gòn và sông Đồng Nai đã thay đổi đáng kể trong ba thập kỷ qua, dẫn đến ảnh hưởng nghiêm trọng đến ngập lụt đô thị và xâm nhập mặn, cản trở sự phát triển kinh tế - xã hội của vùng và đời sống của nhiều người dân địa phương. Trong nghiên cứu này, các kiểm định phi tham số Mann-Kendall (MK) và Trend-Free  Prewhitening (TFPW) đã được áp dụng để phát hiện xu hướng mực nước và các điểm thay đổi dựa trên chuỗi thời gian mực nước tại sáu trạm đo nằm dọc theo các con sông chính giai đoạn 1980-2019. Kết quả cho thấy mực nước đã tăng nhanh khoảng 0,17 - 1,8 cm/năm tại hầu hết các trạm đo xung quanh Thành phố Hồ Chí Minh, liên quan mạnh đến đô thị hóa và tác động của hệ thống đê bao làm mất đi không gian chứa nước. Ngoài ra, việc vận hành các hồ chứa trên thượng nguồn đã góp phần làm thay đổi mực nước với hậu quả đáng kể do mực nước dâng cao tại trạm Trị An trên sông Đồng Nai xảy ra 1000 - 1500 lần so với 300 - 500 lần trước khi vận hành. Mặc dù tác động của các dòng chảy từ biển ít hơn hai yếu tố khác, nhưng chính quyền địa phương cần nghiêm túc xem xét sự thay đổi mực nước, đặc biệt là ở các vùng ven biển. Nghiên cứu của chúng tôi đóng góp bằng chứng để đánh giá xu hướng mực nước trong quy hoạch và phát triển cơ sở hạ tầng, điều cần thiết để thích ứng với những thay đổi trong tương lai của hệ thống thủy văn miền Nam Việt Nam.

Thông tin chi tiết vui lòng đọc thêm tại: 

Giang, N.N.H.; Quang, C.N.X.; Long, D.T.; Ky, P.D.; Vu, N.D.; Tran, D.D. Statistical and Hydrological Evaluations of Water Dynamics in the Lower Sai Gon-Dong Nai River, Vietnam. Water 2022, 14, 130. https://doi.org/10.3390/w14010130