Tài liệu Nghiên cứu dự báo biến đổi đường bờ biển duyên hải tỉnh trà vinh sau khi xây dựng đê chắn sóng dự án cảng biển trung tâm điện lực duyên hải và đề xuất giải pháp bảo vệ bờ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Nguyễn Tuấn Thương NGHIÊN CỨU DỰ BÁO BIẾN ĐỔI ĐƯỜNG BỜ BIỂN DUYÊN HẢI TỈNH TRÀ VINH SAU KHI XÂY DỰNG ĐÊ CHẮN SÓNG DỰ ÁN CẢNG BIỂN TRUNG TÂM ĐIỆN LỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Ngành: Kỹ Thuật Công trình biển Mã số: 60.58.02.03 Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS Đinh Quang Cường Hà Nội - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình khoa học của riêng tôi, do chính tôi thực hiện. Các kết quả, số liệu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Học viên Nguyễn Tuấn Thương LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: - Thầy giáo hướng dẫn PGS.TS. Đinh Quang Cường, người đã tận tình dìu dắt, giúp đỡ, cổ vũ, động viên và hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này. - Tập thể cán bộ giảng dạy của Trường Đại học Xây dựng, đặc biệt là các giảng viên của Viện xây dựng công trình biển – Trường Đại học Xây dựng, đã truyền đạt những kiến thức quí báu cho tôi trong quá trình học tập và làm luận văn. - Khoa sau Đại học – Trường Đại học xây dựng đã giúp đỡ các thủ tục cần thiết để tôi hoàn thành luận văn này. - Công ty cổ phần tư vấn thiết kế Cảng – Kỹ thuật Biển đã tạo điều kiện cho tôi được tham dự khóa học này và hơn hết là hỗ trợ cung cấp số liệu vô cùng quý giá để tôi thực hiện luận văn. Cuối cùng, tôi xin chân thành cám ơn gia đình, người thân và bạn bè, những người đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong cuộc sống, học tập và công tác. Hà Nội, tháng 01 năm 2018 Học viên Nguyễn Tuấn Thương MỤC LỤC Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt ......................................................................... i Danh mục các bảng .................................................................................................... ii Danh mục các hình vẽ, đồ thị .................................................................................... iii MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 Chương 1. Tổng quan tình hình biến đổi đường bờ huyện Duyên Hải, Trà Vinh và một số biện pháp bảo vệ bờ đã thực hiện ....................................................................3 1.1 Đánh giá chung về biến đổi đường bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh ...................3 1.1.1 Tình hình thực tế biến đổi đường bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh .....................3 1.1.2 Nguyên nhân chính dẫn đến biến đổi đường bờ Duyên Hải, Trà Vinh trong những năm trước đây khi chưa xây dựng đê chắn sóng. ..................................4 1.2 Một số nghiên cứu diễn biến đường bờ trước đây và các giải pháp bảo vệ bờ đã thực hiện .....................................................................................................10 1.2.1 Các nghiên cứu diễn biến đường bờ Duyên Hải, Trà Vinh đã thực hiện .......10 1.2.2 Các giải pháp bảo vệ bờ và phạm vi bảo vệ bờ đã thực hiện .........................11 1.3 Công trình đê chắn sóng dự án cảng biển TTĐL Duyên Hải và dự kiến ảnh hưởng đến diễn biến đường bờ .......................................................................13 1.4 Đặt vấn đề nghiên cứu cho luận văn ...............................................................15 Chương 2. phương pháp luận tính toán dự báo diễn biến đường bờ do ảnh hưởng công trình...................................................................................................................17 2.1 Cơ sở khoa học tính toán ảnh hưởng của đê chắn sóng đến chế độ thủy động lực vùng gần bờ ..............................................................................................17 2.1.1 Tính toán dòng chảy gần bờ ...........................................................................17 2.1.2 Tính toán sóng vùng gần bờ ...........................................................................18 2.1.3 Tính toán sức tải vật liệu đáy vùng gần bờ .....................................................19 2.2 Áp dụng mô hình toán mô phỏng chế độ thủy động lực khu vực nghiên cứu20 2.2.1 Lựa chọn mô hình toán áp dụng .....................................................................20 2.2.2 Mô hình mô phỏng lan truyền sóng ................................................................22 2.2.3 Mô hình một chiều mô phỏng biến đổi đường bờ ..........................................24 2.3 Các giải pháp công trình bảo vệ bờ và cơ sở tính toán cơ bản .......................26 2.3.1 Các giải pháp công trình bảo vệ bờ điển hình ................................................26 2.3.2 Cơ sở tính toán ảnh hưởng của công trình bảo vệ bờ đối với chế độ thủy động lực ...................................................................................................................27 Chương 3. Mô hình toán dự báo diễn biến đường bờ do ảnh hưởng của đê chắn sóng dự án cảng biển TTĐL Duyên Hải ............................................................................30 3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu..........................................................30 3.1.1 Điều kiện thủy hải văn ....................................................................................30 3.1.2 Phân tích diễn biến đường bờ trong quá khứ qua việc chập các không ảnh của các năm ...........................................................................................................38 3.2 Mô hình mô phỏng lan truyền sóng MIKE 21 SW ........................................41 3.2.1 Thiết lập mô hình ............................................................................................41 3.2.2 Kết quả mô phỏng ...........................................................................................45 3.3 Mô hình diễn biến đường bờ một chiều LITPACK........................................48 3.3.1 Tác động của sóng ..........................................................................................48 3.3.2 Mặt cắt tính toán .............................................................................................49 3.3.3 Cỡ hạt ..............................................................................................................50 3.3.4 Vận chuyển bùn cát dọc bờ ............................................................................51 3.3.5 Hoa hồng sức tải cát .......................................................................................59 3.3.6 Kết quả tính toán mô phỏng diễn biến đường bờ ...........................................59 Chương 4. Đề xuất giải pháp bảo vệ bờ ....................................................................64 4.1 Các giải pháp bảo vệ bờ..................................................................................64 4.1.1 Điều kiện địa hình, địa mạo, địa chất khu vực nghiên cứu ............................64 4.1.2 Đề xuất các giải pháp công trình bảo vệ bờ phù hợp với điều kiện khu vực nghiên cứu.......................................................................................................67 4.2 Tính toán quy hoạch mặt bằng công trình ......................................................72 4.3 Tính toán khả năng bảo vệ bờ biển chống xói lở bờ ......................................73 KẾT LUẬN ...............................................................................................................82 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................84 PHỤ LỤC ....................................................................................................................1 i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT CDL: Hệ cao độ hải đồ (Chart Datum Level). DHI: Viện Thủy lực Đan Mạch (Danish Hydraulic Institute). Hs: Chiều cao sóng có nghĩa (m). KH&CN: Khoa học và công nghệ. n: chỉ số phân tán hướng sóng. NDL: Hệ cao độ Hòn Dấu (National Datum Level). MWD: Hướng sóng trung bình (độ). SSC: Nồng độ bùn cát lơ lửng (g/l). S: Độ mặn (g/l). Tp: Chu kỳ đỉnh (s). TTĐL: Trung tâm điện lực. U: Vận tốc dòng chảy triều (m/s). UKMO: Trung tâm khí tượng Anh quốc (United Kingdom Meteo Office). ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Đặc điểm chính một số loại công trình bảo vệ bờ [11] .............................27 Bảng 3.1 Tần suất xuất hiện theo cấp tốc độ gió ngoài khơi khu vực nghiên cứu ...31 Bảng 3.2 Các hằng số điều hòa thủy triều khu vực cửa sông ven biển.....................31 Bảng 3.3 Tần suất xuất hiện mực nước giờ tại trạm Mỹ Thanh ...............................31 Bảng 3.4 Đặc tính thủy động lực từ 09 đến 24/04/2009 trong mùa khô ...................35 Bảng 3.5 Đặc tính thủy động lực từ 22/08 đến 06/09/2009 trong mùa mưa ............35 Bảng 3.6 Tổng hợp kết quả mô phỏng phương án 1 .................................................62 Bảng 3.7 Tổng hợp kết quả mô phỏng phương án 2 .................................................62 Bảng 4.1 Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất ...........................................................................66 Bảng 4.2 Các phương án mặt bằng đề xuất...............................................................73 Bảng 4.3 Tổng hợp kết quả mô phỏng phương án A1 ..............................................75 Bảng 4.4 Tổng hợp kết quả mô phỏng phương án A2 ..............................................76 Bảng 4.5 Tổng hợp kết quả mô phỏng phương án A3 ..............................................78 Bảng 4.6 Tổng hợp kết quả mô phỏng phương án A4 ..............................................79 iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh và phạm vi nghiên cứu ................................3 Hình 1.2 Dòng chảy chủ đạo gió mùa Đông Bắc........................................................5 Hình 1.3 Sóng chủ đạo gió mùa Đông Bắc .................................................................6 Hình 1.4 Dòng chảy chủ đạo gió mùa Tây Nam .........................................................7 Hình 1.5 Sóng chủ đạo gió mùa Tây Nam ..................................................................7 Hình 1.6 Sóng biển kèm triều cường gây xói lở, moi cát dưới chân rừng phi lao ......8 Hình 1.7 Biến động cục bộ bờ biển khu vực dự án TTDL Duyên Hải .......................9 Hình 1.8 Phạm vi bờ biển đã được bảo vệ ................................................................11 Hình 1.9 Mặt phía đồng đê Ba Động, xã Trường Long Hòa ....................................12 Hình 1.10 Mặt phía biển đê Ba Động, xã Trường Long Hòa ...................................12 Hình 1.11 Hệ thống đê mềm Geotube, xã Đông Hải ................................................13 Hình 1.12 Mặt bằng tổng thể cảng biển TTĐL Duyên Hải ......................................14 Hình 1.13 Đê Nam nhìn từ kênh Tắt .........................................................................14 Hình 2.1 Sơ họa mục tiêu mô phỏng của mô hình LITDRIFT [5] ...........................22 Hình 2.2 Sơ họa mục tiêu mô phỏng của mô hình LITLINE [5] ..............................22 Hình 2.3 Hệ trục tọa độ tính toán biến đổi đường bờ [5] ..........................................24 Hình 2.4 Sơ đồ ẩn Crank-Nicholson giải phương trình [5] ......................................25 Hình 2.5 Định nghĩa các thông số chính tính toán kè bảo vệ bờ [5].........................28 Hình 3.1 Hoa gió ngoài khơi quan trắc từ năm 1999 đến 2008 ................................30 Hình 3.2 Quan hệ giữa cao độ Hải Đồ (CDL) với cao độ Hòn Dấu (NDL) .............31 Hình 3.3 Hoa sóng ngoài khơi khu vực nghiên cứu..................................................32 Hình 3.4 Chiều cao sóng ngoài khơi khu vực nghiên cứu ........................................32 Hình 3.5 Chu kỳ sóng ngoài khơi khu vực nghiên cứu ............................................33 Hình 3.6 Hướng sóng ngoài khơi khu vực nghiên cứu .............................................33 Hình 3.7 Vị trí các trạm trong đợt khảo sát tháng 04/2009 và 08/2009....................34 Hình 3.8 Phân bố bùn cát của đáy biển .....................................................................37 Hình 3.9 Mặt cắt địa chất khu vực TTĐL Duyên Hải. .............................................38 Hình 3.10 Ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu năm 1989 .............................................39 Hình 3.11 Ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu năm 2002 .............................................39 Hình 3.12 Ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu năm 2009 .............................................40 Hình 3.13 So sánh vị trí đường bờ qua các thời kỳ 1989, 2002, 2009 .....................40 Hình 3.14 So sánh vị trí đường bờ khu vực gần gốc đê ............................................41 iv Hình 3.15 Phạm vi tính toán áp dụng cho mô hình lan truyền sóng [2] ...................43 Hình 3.16 Vị trí các điểm thu thập số liệu sóng ........................................................44 Hình 3.17 So sánh số liệu chiều cao sóng thực đo và mô phỏng ..............................45 Hình 3.18 Kết quả mô phỏng chiều cao sóng tại điểm P3 ........................................45 Hình 3.19 Kết quả mô phỏng chu kỳ sóng tại điểm P3 ............................................45 Hình 3.20 Kết quả mô phỏng hướng sóng tại điểm P3 .............................................46 Hình 3.21 Hoa hồng sóng tại điểm P3 ......................................................................46 Hình 3.22 Kết quả mô phỏng trường sóng gió mùa Đông Bắc.................................47 Hình 3.23 Kết quả mô phỏng trường sóng gió mùa Tây Nam ..................................47 Hình 3.24 Vị trí mặt cắt tính toán và hoa sóng áp dụng cho mô hình LITPACK. ...49 Hình 3.25 Mặt cắt ngang bãi biển sử dụng cho mô phỏng vận chuyển bùn cát dọc bờ ...................................................................................................................................50 Hình 3.26 Phân bố dạng bùn cát đáy tại khu vực nghiên cứu...................................51 Hình 3.27 Vận chuyển bùn cát dọc bờ hàng năm tại mặt cắt P1 với góc đường bờ thực tế. .......................................................................................................................52 Hình 3.28 Vận chuyển bùn cát dọc bờ hàng năm tại mặt cắt P2 với góc đường bờ thực tế. .......................................................................................................................53 Hình 3.29 Vận chuyển bùn cát dọc bờ hàng năm tại mặt cắt P3 với góc đường bờ thực tế. .......................................................................................................................54 Hình 3.30 Vận chuyển bùn cát dọc bờ hàng năm tại mặt cắt P4 với góc đường bờ thực tế. .......................................................................................................................54 Hình 3.31 Vận chuyển bùn cát dọc bờ hàng năm tại mặt cắt P5 với góc đường bờ thực tế. .......................................................................................................................55 Hình 3.32 Phân bố mức độ vận chuyển bùn cát dọc bờ dọc tại mặt cắt P1. .............56 Hình 3.33 Phân bố mức độ vận chuyển bùn cát dọc bờ dọc tại mặt cắt P2. .............56 Hình 3.34 Phân bố mức độ vận chuyển bùn cát dọc bờ dọc tại mặt cắt P3. .............57 Hình 3.35 Phân bố mức độ vận chuyển bùn cát dọc bờ dọc tại mặt cắt P4. .............57 Hình 3.36 Phân bố mức độ vận chuyển bùn cát dọc bờ dọc tại mặt cắt P5. .............58 Hình 3.37 Sức tải cát thể hiện dưới dạng hoa hồng sóng tại mặt cắt P3...................59 Hình 3.38 Diễn biến đường bờ dự báo sau 09, 18 và 27 năm, phương án 1 ............61 Hình 3.39 Diễn biến đường bờ dự báo cho khu vực gốc đê, phương án 1 ...............61 Hình 3.40 Diễn biến đường bờ dự báo sau 27 năm, phương án 2 ............................63 Hình 4.1 Mặt cắt địa chất điển hình ..........................................................................66 Hình 4.2 Đê biển Ba Động, xã Trường Long Hòa ....................................................67 v Hình 4.3 Một dải bờ biển mới trồng cây phi lao để giữ đất ......................................69 Hình 4.4 Không ảnh khu vực bờ biển có đê mềm, xã Đông Hải ..............................69 Hình 4.5 Bãi biển Đông Hải phía sau đê mềm..........................................................70 Hình 4.6 Rừng phi lao sau đê mềm vẫn bị xói mòn..................................................70 Hình 4.7 Sạt lở bờ khu vực gốc đê Nam ...................................................................71 Hình 4.8 Dải cồn cát đã bị sóng cuốn đi hoàn toàn ..................................................71 Hình 4.9 Sơ đồ hệ thống đê mỏ hàn ..........................................................................72 Hình 4.10 Phạm vi các công trình bảo vệ bờ ............................................................74 Hình 4.11 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Đông Hải, phương án A1 ................75 Hình 4.12 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Trường Long Hòa, phương án A1 ..76 Hình 4.13 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Đông Hải, phương án A2 ................77 Hình 4.14 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Trường Long Hòa, phương án A2 ..77 Hình 4.15 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Đông Hải, phương án A3 ................78 Hình 4.16 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Trường Long Hòa, phương án A3 ..79 Hình 4.17 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Đông Hải, phương án A4 ................80 Hình 4.18 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Trường Long Hòa, phương án A4 ..80 1 MỞ ĐẦU Cảng biển trung tâm điện lực (TTĐL) Duyên Hải được xây dựng nhằm phục vụ nhập than cho các nhà máy nhiệt điện. Bể cảng được hình thành và bảo vệ bởi 02 đê chắn sóng: đê Bắc dài khoảng 3,9 km, đê Nam khoảng 2,4 km. Đến năm 2016, đê Bắc và đê Nam đã hoàn thành. Đề tài được thực hiện nhằm dự báo diễn biến đường bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh do ảnh hưởng của đê chắn sóng và đề xuất giải pháp bảo vệ bờ biển cho từng khu vực bị ảnh hưởng. 1. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm:  Phân tích, đánh giá diễn biến đường bờ biển Duyên Hải trong quá khứ.  Tính toán vận chuyển bùn cát và dự báo diễn biến đường bờ sau khi có công trình đê chắn sóng Cảng biển TTĐL Duyên Hải.  Các giải pháp công trình và phi công trình để bảo vệ đường bờ. 2. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu về không gian là tuyến bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh với chiều dài khoảng 30km, từ khu vực Mũi Giá, ấp Nhà Mát, xã Trường Long Hòa, thị xã Duyên Hải đến ấp Cồn Cù, xã Đông Hải, huyện Duyên Hải. Phạm vi nghiên cứu về thời gian là đến năm 2042 (27 năm khi hoàn thành công trình đê chắn sóng). 3. Phương pháp nghiên cứu Dựa vào số liệu thu thập, khảo sát hiện trường, xây dựng mô hình tính toán và áp dụng mô hình toán đã có sẵn để thực hiện mục tiêu nghiên cứu. 4. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài Đê chắn sóng cảng biển TTĐL Duyên Hải có ảnh hưởng đến trường thủy động lực ven bờ, đặc biệt là quá trình vận chuyển bùn cát dọc bờ biển. Hệ quả là, một phần bờ biển được che chắn giữ lại bùn cát và có xu hướng bồi tụ, đồng thời xuất hiện hiện tượng sạt lở bờ biển ở những khu vực khác do thiếu cân bằng vận chuyển bùn cát. Việc dự báo diễn biến đường bờ biển có ý nghĩa quan trọng trong việc xây 2 dựng các phương án bảo vệ và nâng cao hiệu quả của công trình. 5. Các kết quả đạt được và vấn đề còn tồn tại Kết quả mô phỏng tính toán dự báo diễn biến đường bờ biển Duyên Hải đến năm 2042 (sau 27 năm) như sau: + Phương án 1 (không có công trình bảo vệ bờ): xảy ra bồi tụ khoảng 1.100m dọc theo đê Bắc. Dọc theo đê Nam, bồi tụ khoảng 750m. Xã Trường Long Hòa, sạt lở bờ nhiều nhất đến 300m, trung bình 100m. Xã Đông Hải, sạt lở bờ nhiều nhất đến 250m, trung bình 120m. + Phương án 2 (có công trình bảo vệ bờ hiện hữu): Tại gốc đê Bắc đường bờ lấn về phía biển khoảng 250 m, tương ứng tại gốc đê Nam, khoảng 100 m. Bờ biển khu vực xã Đông Hải, dự báo bị sạt lở khoảng 250 m. Bờ biển khu vực ấp Nhà Mát, dự kiến bị sạt lở khoảng 200 m. + Phương án A4 (phương án đề xuất lựa chọn): sau 27 năm, đường bờ sạt lở nhiều nhất khoảng 20 đến 30 m, và tại mỗi gốc đê mỏ hàn bồi tụ thêm khoảng 20 đến 30 m. Tại gốc đê Bắc và gốc đê Nam, bồi tụ tương ứng khoảng 200 và 60 m. Do hạn chế về phạm vi khu vực nghiên cứu, đề tài chưa đánh giá tác động do thay đổi điều kiện thượng nguồn sông Mê Kông bao gồm lưu lượng và hàm lượng phù sa; dự báo chưa bao gồm ảnh hưởng của nước biển dâng do biến đổi khí hậu. 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH BIẾN ĐỔI ĐƯỜNG BỜ HUYỆN DUYÊN HẢI, TRÀ VINH VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP BẢO VỆ BỜ ĐÃ THỰC HIỆN 1.1 Đánh giá chung về biến đổi đường bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh 1.1.1 Tình hình thực tế biến đổi đường bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh Trà Vinh là một tỉnh ven biển thuộc đồng bằng sông Cửu Long có diện tích 2.341 km2 và có 65 km chiều dài đường bờ biển. Hình 1.1 thể hiện khu vực bờ biển nghiên cứu có chiều dài khoảng 30 km tính từ Mũi Giá thuộc ấp Nhà Mát, xã Trường Long Hòa, thị xã Duyên Hải đến khu vực ấp Cồn Cù, xã Đông Hải, huyện Duyên Hải. Xã Trường Long Hòa Đường bờ nghiên cứu Xã Dân Thành Xã Đông Hải Tọa độ gốc đê: Đê Bắc: (9.586ºN, 106.535ºE) Đê Nam: (9.570ºN, 106.517ºE) Hình 1.1 Bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh và phạm vi nghiên cứu 4 Bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh nằm giữa các cửa sông lớn gồm cửa Cung Hầu, Hàm Luông ở phía Bắc và cửa Định An, cửa Trần Đề ở phía Nam. Do vậy, trong các năm trước đây khi tác động của con người còn chưa đáng kể thì diễn biến đường bờ thay đổi có quy luật theo mùa. Mùa gió Đông Bắc từ tháng 11 đến tháng 3, dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ có xu hướng từ Bắc xuống Nam, bờ biển xói ở phía Bắc và bồi tụ ở phía Nam. Mùa gió Tây Nam từ tháng 5 đến tháng 10 thì ngược lại, dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ có xu hướng từ Nam lên phía Bắc, hệ quả là bờ biển xói ở phía Nam và bồi tụ ở phía Bắc. Tình hình sạt lở bờ biển diễn ra nghiêm trọng, hàng năm vào những ngày trung tuần tháng 9, 10, 11 gió Đông Bắc thổi mạnh, sóng lớn kết hợp với triều cường dâng cao đã làm sạt lở nghiêm trọng những khu vực xung yếu ven biển trên địa bàn các xã ven biển huyện Duyên Hải như: Hiệp Thạnh, Trường Long Hòa, Dân Thành đã ảnh hưởng rất lớn đến tình hình sản xuất, đe dọa đến tính mạng của người dân trong vùng. Theo nghiên cứu của Đề tài khoa học công nghệ cấp nhà nước mã số BĐKH.07 (năm 2014), hiện trạng biến động đường bờ biển tỉnh Trà Vinh dưới tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng diễn ra khá phức tạp. Giai đoạn 1990 – 2010 hoạt động xói lở mạnh và diễn ra liên tục trên hầu hết đường bờ biển tỉnh Trà Vinh với tốc độ trung bình trên 7,6m/năm có nơi lên đến trên 13,6m/năm tại đường bờ biển thuộc địa phận xã Hiệp Thạnh, và nhỏ nhất là khu vực Ba Động cũng lên đến 4,6m/năm, hiện nay vẫn đang tiếp diễn. Hoạt động bồi tụ chỉ diễn ra trên khoảng 5km đường bờ biển thuộc địa phận thị trấn Mỹ Long đoạn gần ra cửa biển Cung Hầu với tốc độ trung bình 6,76m/năm. 1.1.2 Nguyên nhân chính dẫn đến biến đổi đường bờ Duyên Hải, Trà Vinh trong những năm trước đây khi chưa xây dựng đê chắn sóng. Khu vực bờ biển Duyên Hải là chịu ảnh hưởng chính bởi sóng và dòng chảy ven bờ. Vào mùa gió Đông Bắc, do tác động của sóng lớn, trùng với thời kỳ mùa 5 khô, lưu lượng thượng nguồn sông Mê Kông đổ về thấp, hàm lượng phù sa bù đắp là tương đối nhỏ. Do vậy tình trạng sạt lở đường bờ xảy ra mạnh nhất tại vào mùa gió Đông Bắc. Tình hình diễn biến đường bờ theo từng khu vực như sau: + Xã Trường Long Hòa: Khu vực ấp Cồn Trứng có phương của bờ biển cũng gần trùng với phương Nam Bắc nên khi có gió Đông Bắc kết hợp với sóng gần bờ theo hướng Đông sinh ra sóng lớn. Khu vực kéo dài từ Mũi Giá, cửa Láng Chim đến khu du lịch biển Ba Động trên chiều dài khoảng 8,5 km, do có cồn cát ngầm phía cửa Láng Chim làm năng lượng sóng bị suy giảm mạnh trước khi truyền vào bờ nên khu vực này bờ biển tương đối ổn định và còn có xu hướng phát triển thêm về phía biển. Khu vực đoạn từ Ba Động đến hết giáp địa giới xã Dân Thành, do bãi dốc, độ sâu nước lớn nên sóng lớn tiến sát vào gần bờ cát phá hoại các dải rừng phòng hộ. Cửa Láng Chim Ấp Cồn Trứng x.Trường Long Hòa Ấp Nhà Mát Khu vực Ba Động x.Dân Thành Hình 1.2 Dòng chảy chủ đạo gió mùa Đông Bắc 6 x.Trường Long Hòa Hình 1.3 Sóng chủ đạo gió mùa Đông Bắc + Xã Đông Hải: Khu vực bờ biển xã Đông Hải có phương của bờ biển gần trùng với hướng Đông Bắc, do vậy dòng chảy ven bờ khá mạnh trong mùa gió Đông Bắc và hướng về phía cửa Định An. Trong mùa gió Tây Nam, dòng ven có cường độ thấp hơn và hướng dòng chảy về phía cửa sông Cổ Chiên - Cung Hầu. Bãi biển khu vực này có địa chất yếu lớp bùn sét pha lẫn cát mịn khá dày, khi gặp nước chúng bị hóa lỏng chảy theo dòng nước tạo cho bãi biển thoải (từ mực nước trung bình thấp trở ra), từ vị trí sóng leo trở lên bờ biển dốc hơn. Sóng thường xuyên trườn leo lên bãi và khi rút ra mang theo cát mịn bào mòn hạ thấp bãi. Khi bãi bị hạ thấp, độ sâu trên bãi tăng lên, sóng dịch chuyển dần vào bờ. Sóng lấn dần từng lớp mặt bãi khiến cho rừng phi lao cổ thụ bị bật gốc đổ hàng loạt. 7 x.Đông Hải Hình 1.4 Dòng chảy chủ đạo gió mùa Tây Nam x.Đông Hải Hình 1.5 Sóng chủ đạo gió mùa Tây Nam 8 Hình 1.6 Sóng biển kèm triều cường gây xói lở, moi cát dưới chân rừng phi lao + Xã Dân Thành: Trước năm 2009, bờ biển xã Dân Thành chỉ bị xói lở với mức độ nhẹ. Tuy nhiên từ khi khởi công xây dựng TTĐL Duyên Hải Trà Vinh bờ biển khu vực này đã bị xói lở ngày càng mạnh. Theo thông tin thu thập, nguyên nhân chính là do khi xây dựng TTĐL Duyên Hải, các đơn vị thi công đã lấy đất, cát ở phía ngoài cách bờ biển khoảng 200 m để bơm cát vào tôn tạo mặt bằng nền của các nhà máy nhiệt điện. Việc lấy đất phía ngoài bờ biển này đã tạo ra những hố sâu tạo điều kiện cho sóng, dòng chảy tác động vào sát bờ gây nên tình trạng sạt lở. 9 01/2006 03/2011 08/2014 Hình 1.7 Biến động cục bộ bờ biển khu vực dự án TTDL Duyên Hải Nguồn: Ảnh vệ tinh Google Earth tháng 01/2006, 03/2011 và 08/2014 10 Tóm lại, cơ chế xói lở bờ biển Trà Vinh là sóng gió mùa hàng năm tác động trực tiếp vào bờ, kết quả là các hạt cát bị dòng chảy kéo ra ngoài, một phần bị đưa ra phía ngoài xa để lắng đọng làm giảm độ dốc bãi biển, phần lớn còn lại bị dòng ven bờ với lưu tốc lớn hơn lưu tốc khởi động cho phép cuốn đi theo mùa. Mùa gió Đông Bắc, bùn cát bị cuốn về phía Tây Nam (phía cửa Định An). Ngược lại, mùa gió Tây Nam, bùn cát theo dòng ven bờ lại từ phía Tây Nam chuyển dịch về phía Đông Bắc (phía cửa Cổ Chiên). Riêng khu vực bờ biển gần TTĐL Duyên Hải xảy ra hiện tượng xói lở cục bộ và bất thường có nguyên nhân chính là do việc lấy đất phía trước bãi biển để tôn tạo làm nền nhà máy nhiệt điện. 1.2 Một số nghiên cứu diễn biến đường bờ trước đây và các giải pháp bảo vệ bờ đã thực hiện 1.2.1 Các nghiên cứu diễn biến đường bờ Duyên Hải, Trà Vinh đã thực hiện Liên quan đến nghiên cứu giải pháp bảo vệ bờ biển Duyên Hải Trà Vinh, gần đây có một số công trình nghiên cứu như: + Báo cáo Nghiên cứu mô hình thủy động lực Dự án Luồng cho tàu biển trọng tải lớn vào sông Hậu. Cơ quan thực hiện: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế Cảng - Kỹ thuật Biển, tháng 1/2010. + Đề tài Khoa học công nghệ cấp Nhà nước: “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp Khoa học Công nghệ dự báo, phòng chống biển lấn đoạn bờ biển tỉnh Trà Vinh và vùng phụ cận”. Cơ quan chủ quản: Bộ Khoa học và Công nghệ và Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Trà Vinh Cơ quan thực hiện: Viện Kỹ thuật Biển Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Hoàng Văn Huân.