Diễn biến hình thái cửa sông nhật lệ tỉnh quảng bình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI NGUYỄN VĂN HÙNG DIỄN BIẾN HÌNH THÁI CỬA SƠNG NHẬT LỆ TỈNH QUẢNG BÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI NGUYỄN VĂN HÙNG DIỄN BIẾN HÌNH THÁI CỬA SƠNG NHẬT LỆ TỈNH QUẢNG BÌNH Chun ngành: Kỹ thuật cơng trình biển Mã số: 8580203 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN THANH HÙNG PGS.TS NGHIÊM TIẾN LAM HÀ NỘI, NĂM 2021 LỜI CAM ĐOAN Học viên xin cam đoan cơng trình nghiên cứu học viên Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Nguyễn Văn Hùng i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, học viên nhận giúp đỡ, hướng dẫn chu đáo, tận tình giáo viên hướng dẫn, quan tâm, sát cánh gia đình, quan đồng nghiệp Đặc biệt, học viên nhận nhiều điều kiện thuận lợi từ ban Giám hiệu nhà trường, Phòng đào tạo ĐH&SĐH, khoa Cơng trình, mơn Quản lý tổng hợp vùng ven bờ trình học tập nghiên cứu Học viên xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới PGS.TS Nguyễn Thanh Hùng – Phịng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia động lực học sông biển – Viện khoa học Thủy Lợi Việt Nam PGS TS Nghiêm Tiến Lam – Khoa cơng trình – Trường đại học Thủy Lợi tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ học viên hoàn thành luận văn Học viên xin chân thành cảm ơn! ii MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH v DANH MỤC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN HÌNH THÁI CỬA SƠNG 1.1 Tổng quan nghiên cứu cửa sông 1.1.1 Tổng quan nghiên cứu cửa sông Miền Trung Việt Nam 1.1.2 Tổng quan nghiên cứu cửa sông Nhật Lệ 11 1.2 Giới thiệu khu vực nghiên cứu 14 1.2.1 Vị trí địa lý 14 1.2.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo 15 1.2.3 Đặc điểm khí tượng 16 1.2.4 Đặc điểm thủy văn, hải văn 17 1.2.5 Đặc điểm kinh tế-xã hội 24 1.3 Kết luận chương 26 CHƯƠNG 2: NGIÊN CỨU DIỄN BIẾN HÌNH THÁI CỬA SƠNG NHẬT LỆ BẰNG ẢNH VIỄN THÁM VÀ GIS .28 2.1 Giới thiệu viễn thám – GIS 28 2.1.1 Giới thiệu viễn thám 28 2.1.2 Giới thiệu GIS 29 2.2 Tài liệu phương pháp thực 30 2.2.1 Tài liệu sử dụng 30 2.2.2 Phương pháp thực 34 2.3 Phân tích diễn biến cửa sơng Nhật Lệ 37 2.3.1 Phân tích liệu ảnh viễn thám 37 2.3.2 Phân tích liệu khảo sát địa hình 43 2.4 Kết luận chương 46 iii CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH DELFT3D NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN HÌNH THÁI CỬA SÔNG NHẬT LỆ 47 3.1 Giới thiệu mơ hình Delft3D 47 3.1.1 Giới thiệu mơ đun dịng chảy Delft3D-FLOW 48 3.1.2 Giới thiệu mô đun sóng Delft3D-Wave 52 3.1.3 Sự kết hợp mô đun 53 3.2 Xây dựng mơ hình Delft3D khu vực cửa sơng Nhật Lệ 56 3.2.1 Thiết lập mơ hình 56 3.2.2 Hiệu chỉnh kiểm định thủy động lực 62 3.2.3 Hiệu chỉnh kiểm định tính tốn bùn cát 69 3.3 Nghiên cứu diễn biến hình thái khu vực cửa Nhật Lệ 73 3.3.1 Xây dựng kịch mô 73 3.3.2 Tính tốn diễn biến hình thái cửa sơng Nhật Lệ 75 3.3.3 Xác định nguyên nhân gây diễn biến hình thái cửa sơng Nhật Lệ 96 3.4 Kết luận chương 101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 105 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 0.1 Xói lở bờ biển phía Bắc cửa Nhật Lệ - KS Mường Thanh (2015) Hình 0.2 Xói lở bờ biển phía Nam cửa Nhật Lệ - KV Bảo Ninh (2015) Hình 0.3 Cát bồi lấp cảng biên phòng cửa Nhật Lệ Hình 0.4 Tàu cá mắc cạn cửa Nhật Lệ cửa biển bị bồi lấp Hình 1.1 Vị trí địa lý cửa sông Nhật Lệ 15 Hình 1.2 Đường bão đổ vào ven biển vịnh Bắc Bộ (1951-2018) 22 Hình 1.3 Hoa sóng ngồi khơi từ năm 1979 – 2019 vùng biển Quảng Bình tọa độ 107oE, 17,5oN (Nguồn NOAA) 22 Hình 1.4 Thủy triều cửa sông Nhật Lệ 23 Hình 2.1 Mơ hình hoạt động kỹ thuật viễn thám 28 Hình 2.2 Ảnh viễn thám cửa Nhật Lệ vài năm điển hình 33 Hình 2.3 Địa hình tháng 5/2015 địa hình tháng 4/2018 33 Hình 2.4 Quy trình phân tích xác định biến động đường bờ từ ảnh viễn thám 34 Hình 2.5 Độ dốc bãi biển mực nước thủy triều 36 Hình 2.6 Sơ đồ mặt cắt trích xuất vị trí đường bờ 38 Hình 2.7 Biểu đồ hồi quy tuyến tính mặt cắt 39 Hình 2.8 Chỉ số LRR đánh giá biến động đường bờ 39 Hình 2.9 Biến động đường bờ biển theo giai đoạn 40 Hình 2.10 Biến động cửa sơng Nhật Lệ theo năm 42 Hình 2.11 Biến động cửa sông Nhật Lệ theo mùa 43 Hình 2.13 Sơ đồ phân vùng tính bồi - xói biến động địa hình đáy khu vực ven biển cửa sơng Nhật Lệ 44 Hình 3.1: Mối liên hệ module Delft3D 55 Hình 3.2 Lưới tính khu vực nghiên cứu 57 Hình 3.3 Dữ liệu địa hình ven biển khu vực nghiên cứu 58 Hình 3.4 Địa hình cửa sơng Nhật Lệ 59 Hình 3.5 Chiều cao sóng ngồi khơi từ năm 1979 – 2019 60 Hình 3.6 Hoa sóng ngồi khơi từ năm 1979 – 2019 60 Hình 3.7 Vị trí trạm đo hiệu chỉnh mơ hình 62 v Hình 3.8 Kết hiểu chỉnh mực nước 63 Hình 3.9 Kết hiểu chỉnh dịng chảy 63 Hình 3.10 Kết hiểu chỉnh chiều cao sóng hướng sóng 64 Hình 3.11 Kết hiểu chỉnh chu kỳ sóng 64 Hình 3.12 Vị trí trạm đo kiểm định mơ hình 66 Hình 3.13 Kết kiểm định mực nước 67 Hình 3.14 Kết kiểm định dịng chảy 67 Hình 3.15 Kết kiểm định chiều cao sóng hướng sóng 68 Hình 3.16 Kết kiểm định chu kỳ sóng 68 Hình 3.17 Kết hiệu chỉnh biến động địa hình đáy 70 Hình 2.12 Kết phân tích ảnh chụp tháng 04/2018 tháng 03/2019 71 Hình 3.18 Đánh giá kết mơ hình tốn so với kết chồng chập đồ địa hình 72 Hình 3.19 Hoa sóng từ tháng đến tháng năm 73 Hình 3.20 Hoa sóng tháng đến tháng 12 năm 74 Hình 3.21 Trường sóng gió mùa Tây Nam 77 Hình 3.22 Hoa sóng ven bờ thời kỳ gió mùa Tây Nam 77 Hình 3.23 Vị trí trích xuất kết 78 Hình 3.24 Đường q trình chiều cao sóng điểm P1, P2, P3 TK gió mùa TN 78 Hình 3.25 Trường dịng chảy gió mùa Tây Nam 80 Hình 3.26 Vận tốc dịng chảy vị trí P1, P2, P3 thời kỳ gió mùa Tây Nam 80 Hình 3.27 Biến đổi địa hình đáy gió mùa Tây Nam 81 Hình 3.28 Vị trí mặt cắt trích xuất 82 Hình 3.29 Lượng vận chuyển bùn cát qua mặt cắt thời kỳ gió mùa Tây Nam 84 Hình 3.30 Trường sóng gió mùa Đơng Bắc 85 Hình 3.31 Đường q trình chiều cao sóng điểm P1, P2, P3 TK gió mùa ĐB 85 Hình 3.32 Hoa sóng ven bờ thời kỳ gió mùa Đơng Bắc 86 Hình 3.33 Trường dịng chảy gió mùa Đông bắc 88 vi Hình 3.34 Vận tốc dịng chảy vị trí P1, P2, P3 thời kỳ gió mùa Đơng Bắc 88 Hình 3.35 Biến đổi địa hình đáy gió mùa Đơng Bắc 89 Hình 3.36 Lượng vận chuyển bùn cát qua mặt cắt thời kỳ gió mùa Đơng Bắc 91 Hình 3.37 Trường sóng trường vận tốc dòng chảy bão Doksuri 2017 93 Hình 3.38 Biến đổi địa hình đáy biển sau bão Doksuri 2017 94 Hình 3.39 Biến động mặt cắt địa hình xã Quang Phú trước sau bão 95 Hình 3.40 Biến động mặt cắt địa hình xã Bảo Ninh trước sau bão 95 Hình 3.41 Chiều cao sóng vận tốc sóng bờ biển phía Bắc cửa Nhật Lệ 96 Hình 3.42 Chiều cao sóng vận tốc sóng bờ biển phía Nam cửa Nhật Lệ 96 Hình 3.43 Chiều cao sóng tốc độ xói bờ biển phía Bắc cửa Nhật Lệ 97 Hình 3.44 Chiều cao sóng tốc độ xói bờ biển phía Nam cửa Nhật Lệ 97 Hình 3.45 Tương quan chiều cao sóng tốc độ xói bờ bắc cửa sơng Nhật Lệ 98 Hình 3.46 Tương quan chiều cao sóng tốc độ xói bờ nam cửa sông Nhật Lệ 98 Hình 3.47 Lượng vận chuyển bùn cát năm 99 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Mực nước lũ lịch sử trạm sông Kiến Giang 18 Bảng 1.2 Các bão ảnh hưởng đến Quảng Bình 19 Bảng 1.3 Hằng số điều hịa thủy triều cửa sơng Nhật Lệ 24 Bảng 2.1 Dữ liệu ảnh viễn thám 30 Bảng 2.2 Lượng bồi xói khu vực ven biển cửa sơng cửa Nhật Lệ giai đoạn từ tháng 05/2015 đến tháng 04/2018 45 Bảng 3.1 Thống kê tần suất sóng ngồi khơi từ năm 1979 – 2019 60 Bảng 3.2 Đánh giá đánh giá mức độ phù hợp mơ hình số Nash 65 Bảng 3.3 Chỉ số hiệu chỉnh 65 Bảng 3.4 Chỉ số kiểm định 68 Bảng: 3.5 Các kịch tính tốn 75 Bảng 3.6 Lượng bùn cát qua mặt cắt thời kỳ gió mùa Tây Nam (đv: m3) 83 Bảng 3.7 Lượng bùn cát qua mặt cắt thời kỳ gió mùa Đơng Bắc (đv: m3) 90 Bảng 3.8 Tổng hợp lượng vận chuyển bùn cát 100 Bảng 3.9 Tổng hợp tỷ lệ lượng vận chuyển bùn cát năm 100 viii cao sóng bão khu vực ven bờ biển phía Bắc cửa sơng Nhật Lệ đạt đến 3m; khu vực bờ biển phía Nam cửa sơng có địa hình dốc nên chiều cao sóng ven bờ đạt đến 3.5m Khu vực cửa sơng có dải cát ngầm chắn ngang cửa nên chiều cao sóng khu vực đạt 1m Dòng chảy ven bờ bão tăng lên cao, khu vực bờ biển phía Bắc đạt 0.9m/s, dịng chảy khu vực bờ biển phía Nam lớn đạt giá trị 1.3m/s lớn gấp lần dòng chảy ven bờ gió mùa đơng bắc Hình 3.40 Trường sóng bão Doksuri 2017 92 Hình 3.41 Trường trường vận tốc dịng chảy bão Doksuri 2017 Sóng lớn dịng chảy lớn bão gây bồi xói mạnh khu vực cửa sơng Nhật Lệ Tại phía Bắc cửa sơng, xã Quang Phú, 500m bờ biển bị xói với bề dày lớp xói lên đến 0.5m Tại bờ biển phía Nam, khu vực xã Bảo Ninh, chiều dài bờ biển bị xói 1km với bề dày lớp xói lên đến 0.8m 93 Hình 3.42 Biến đổi địa hình đáy biển sau bão Doksuri 2017 Kết trích xuất mặt cắt địa hình khu vực bờ biển phía Bắc bờ biển phía Nam trước bão sau bão thể Hình 3.43, Hình 3.44 Tại mặt cắt bờ bắc thuộc xã Quang Phú, sóng lớn gây xói khu vực gần bờ 0.5m đem lượng bùn cát gây bồi vùng cách bờ 200m; xa chút nữa, cách bờ 400m bờ biển lại bị xói dịng chảy ven bờ lớn bão 94 Hình 3.43 Biến động mặt cắt địa hình xã Quang Phú trước sau bão Hình 3.44 Biến động mặt cắt địa hình xã Bảo Ninh trước sau bão Mặt cắt bờ nam thuộc xã Bảo Ninh, địa hình dốc bờ bắc nên bờ biển bị xói khu vực sát bờ bồi khu vực xa bờ (cách bờ biển 200m) Ra xa bờ biển chút cách bờ 300m, địa hình đáy biển tiếp tục bị xói dịng chảy ven lớn 95 Như vậy, trận bão, địa hình đáy biển có xu xói lở khu vực sát bờ bồi xa bờ, cách bờ 200m; tiếp đến vị trí cách bờ 200 - 400m địa hình đáy biển lại bị xói lở sóng dịng chảy ven bờ gây 3.3.3 Xác định nguyên nhân gây diễn biến hình thái cửa sơng Nhật Lệ 3.3.3.1 Xác định ngun nhân gây xói lở bờ biển Nhật Lệ Tại chương giai đoạn từ 2009-2019 bờ biển khu vực xã Bảo Ninh bị xói 4.7m/năm; khu vực xã Quang Phú phường Hải Thành bị xói lở với tốc độ 3.5m/năm Để đánh giá nguyên nhân gây xói lở, tiến hành phân tích sóng, vận tốc dòng chảy bờ bắc bờ nam cửa sơng Nhật Lệ Kết trích xuất chiều cao sóng điểm P1 thuộc bờ bắc cửa sông Nhật Lệ khu vực xói lở xã Quang Phú phường Hải Thành; điểm P3 thuộc bờ nam khu vực xã Bảo Ninh (Hình 3.45 Hình 3.46) Hình 3.45 Chiều cao sóng vận tốc sóng bờ biển phía Bắc cửa Nhật Lệ Hình 3.46 Chiều cao sóng vận tốc sóng bờ biển phía Nam cửa Nhật Lệ Tại điểm P1 khu vực bờ biển phía Bắc cửa sơng Nhật Lệ: Chiều cao sóng thời kỳ gió mùa Tây Nam dao động khoảng 0.1m đến 1.1m vận tốc dòng chảy từ 0.1m/s đến 0.5m/s Đến thời kỳ gió mùa Đơng Bắc, chiều cao sóng chủ yếu dao động 96 khoảng từ 0.5m đến 1.5m vận tốc dòng chảy dao động từ 0.1m/s đến 0.45m/s lớn gió mùa Tây Nam Tại điểm P3 khu vực bờ biển phía Nam cửa sơng Nhật Lệ: Chiều cao sóng thời kỳ gió mùa Tây Nam dao động khoảng 0.1m đến 1.1m vận tốc dòng chảy từ 0.1m/s đến 0.5m/s xấp xỉ chiều cao sóng vận tốc dịng chảy bờ bắc Đến thời kỳ gió mùa Đơng Bắc, chiều cao sóng chủ yếu dao động khoảng từ 0.5m đến 1.9m vận tốc dòng chảy dao động từ 0.1m/s đến 0.45m/s Chiều cao sóng vận tốc dịng chảy mùa Đông Bắc bờ Nam lớn bờ bắc điều giải thích cho việc khu vực bờ Nam bị xói với tốc độ 4.7m/năm lớn tốc độ xói bờ bắc 3.5m/năm Vận tốc dịng chảy gió mùa Tây Nam thấp vận tốc dịng chảy ven bờ gió mùa Đơng Bắc vận tốc dịng chảy ven bờ ln tỷ lên thuận với chiều cao sóng Hình 3.47 Chiều cao sóng tốc độ xói bờ biển phía Bắc cửa Nhật Lệ Hình 3.48 Chiều cao sóng tốc độ xói bờ biển phía Nam cửa Nhật Lệ Hình 3.47 Hình 3.48 đường q trình chiều cao sóng tốc độ xói đáy vị trí P1 P3 Kết trích xuất cho thấy chiều cao sóng tỷ lệ thuận với tốc độ xói đáy Trong khoảng thời gian từ tháng đến tháng chiều cao sóng thấp bờ biển phía Bắc phía Nam gần khơng bị xói lở Từ tháng 10 đến tháng năm sau, thời kỳ gió mùa Đơng Bắc, chiều cao sóng tăng cao, tốc độ xói lở hai bên bờ sông tăng lên Tại bờ Bắc tốc 97 độ xói lở lớn 0.025m/ngày cịn bờ Nam tốc độ xói lở mạnh lên đến 0.05m/ngày Hình 3.49 Tương quan chiều cao sóng tốc độ xói bờ bắc cửa sơng Nhật Lệ Hình 3.50 Tương quan chiều cao sóng tốc độ xói bờ nam cửa sông Nhật Lệ 98 Vậy nguyên nhân gây xói lở bờ biển phía Bắc bờ biển phía Nam cửa sơng Nhật Lệ sóng gió mùa Đơng Bắc sinh dịng chảy ven bờ lớn bùn cát 3.3.3.2 Xác định nguyên nhân gây bồi tụ cửa sơng Nhật Lệ Phân tích ngun nhân gây bồi tụ hình thành dải cát ngầm chắn ngang cửa sơng Nhật Lệ cách trích xuất lưu lượng vận chuyển bùn cát bờ biển phía Bắc, bờ biển phía Nam lưu lượng bùn cát từ sơng chảy Mặt cắt trích xuất bờ Bắc bờ Nam trích từ bờ đến độ sâu -10m, độ sâu khơng cịn vận chuyển bùn cát Kết trích xuất lưu lượng bùn cát thể hình Hình 3.51 Lượng vận chuyển bùn cát năm Kết tính tốn vận chuyển bùn cát cửa sơng Nhật Lệ cho thấy dòng ven bờ vận chuyển bùn cát từ phía Nam lên phía Bắc mùa: gió mùa Tây Nam gió mùa Đơng Bắc Điểu giải thích cho tượng phát triển mũi cát bờ nam cửa sông Nhật Lệ Lượng bùn cát qua mặt cắt bờ Nam lớn lượng bùn cát qua bờ Bắc nên góp phần gây tượng bồi tụ cửa sông Mặt khác thời kỳ mùa lũ sông Nhật Lệ tháng 10 đến tháng 12 trùng với thời kỳ gió mùa Đơng Bắc nên khu vực cửa sơng mùa Đông Bắc bổ sung lượng lớn bùn cát từ sông chảy làm tăng khả bồi tụ cửa sông 99 Bảng 3.8 Tổng hợp lượng vận chuyển bùn cát Vị trí mặt cắt MC-bờ Bắc MC-trong sông MC-bờ Nam Tổng lượng bồi cửa sông Lượng VCBC mùa gió Tây Nam (m3) -37197 721 -48396 Lượng VCBC mùa gió Đơng (m3) -201711 103887 -322434 11920 224610 Lượng VCBC năm (m3) -238908 104608 -370830 236530 Bảng 3.9 Tổng hợp tỷ lệ lượng vận chuyển bùn cát năm Vị trí mặt cắt MC-bờ Bắc MC-trong sông MC-bờ Nam Tổng lượng bồi cửa sông Lượng VCBC mùa gió Tây Nam (%) 15.6 0.7 13.1 Lượng VCBC mùa gió Đơng Bắc (%) 84.4 99.3 86.9 6.5 93.5 Lượng VCBC năm (%) 100.0 100.0 100.0 100.0 Bùn cát ven bờ biển chủ yếu vận chuyển thời kỳ gió mùa Đơng Bắc; lượng vận chuyển bùn cát bờ Bắc cửa sông vào thời kỳ gió mùa Đơng Bắc chiếm 84.4% lượng bùn cát năm vào thời kỳ gió mùa Tây Nam lượng vận chuyển bùn cát nhỏ chiếm 15.6% năm Cịn bờ biển phía Nam lượng vận chuyển bùn cát thời kỳ gió mùa Đơng Bắc chiếm 86.9% lớn bờ biển phía Bắc 2.5% Lượng bùn cát từ sông Nhật Lệ đổ biển vào thời kỳ gió mùa Tây Nam 721m3 nhỏ chiếm 0.7% lượng bùn cát năm thời kỳ trùng với mùa kiệt sơng Vào thời kỳ gió mùa Đơng Bắc có lũ lớn nên lượng vận chuyển bùn cát 103887 m3 chiếm đến 99.3% lượng bùn cát năm Vậy tượng bồi lấp cửa sông Nhật Lệ xảy vào thời kỳ gió mùa Đơng Bắc vận chuyển bùn cát ven bờ tăng cao kết hợp với lượng lớn bùn cát sông đổ 100 3.4 Kết luận chương Luận văn ứng dụng mơ hình Delft3D để thiết lập điều biên cho mơ hình nghiên cứu động lực học sóng, dịng chảy vận chuyển bùn cát cửa sơng Nhật Lệ mùa gió mùa Tây Nam gió mùa Đơng Bắc với thời gian mơ từ tháng 4/2018 đến tháng 3/2019 Kết hiệu chỉnh kiểm định mực nước, sóng, dịng chảy vào hai mùa năm cho kết tương đối phù hợp Kết tính tốn thủy động lực cho thấy chiều cao sóng vận tốc dịng chảy thời kỳ gió mùa Đơng Bắc lớn so với thời kỳ gió mùa Tây Nam Vận tốc dịng chảy ven bờ bắc bờ nam cửa sông Nhật Lệ gió mùa Đơng Bắc đạt đến 0.5m/s gây xói lở mạnh Tại bờ Bắc cửa sơng Nhật Lệ khu vực phường Hải Thành bị xói 1.2m Cịn bờ nam khu vực xã Bảo Ninh, tượng xói lở mạnh hơn, lớp xói lên đến 1.5m mùa Đông Bắc Trận bão năm 2017 gây sóng ven bờ 3m dịng chảy ven bờ 1.2m/s làm xói lở mạnh bờ biển khu vực xã Quang Phú xã Bảo Ninh với bề dày lớp xói 0.5m 0.8m Biến đổi địa hình đáy biển bão có xu xói khu vực sát bờ bồi khu vực xa bờ, cách bờ 200m Kết tính tốn từ mơ hình gió mùa Đơng Bắc cho thấy khu vực phía cửa sông xuất dải cát ngầm dài gần 2km với bề dày lớp bồi tụ lên đến 1.3m Nguyên nhân hình thành dải cát ngầm chắn ngang cửa sông gây bồi lấp nguồn cát từ sông chảy mùa lũ kết hợp với lượng lớn bùn cát ven bờ sóng gây thời kỳ gió mùa Đơng Bắc Vào thời kỳ gió mùa Đơng Bắc có lũ lớn nên lượng bùn cát từ sông đổ biển 103887 m3 chiếm đến 99.3% lượng bùn cát từ sông đổ năm Tổng lượng bùn cát bồi cửa sông Nhật Lệ vào mùa Đông Bắc chiếm 93.5% tổng lượng bùn cát năm 101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết nghiên cứu luận văn rút số kết luận: Hằng năm, cửa sông Nhật Lệ chịu tác động từ đến bão Sóng biển khu vực phân làm hai mùa rõ rệt: thời kỳ gió mùa Đơng Bắc với chiều cao sóng ven bờ lớn 1m thời kỳ gió mùa Tây Nam có chiều cao sóng nhỏ 0.5m Thủy triều có chế độ bán nhật triều không đều, với độ lớn thủy triều 1.8m Các nghiên cứu vùng cửa sông ven biển Miền Trung khu vực cửa sông Nhật Lệ sử dụng nhiều phương pháp nghiên cứu; phương pháp truyền thống tác giả lựa chọn hai phương pháp để nghiên cứu luận văn phương pháp viễn thám phương pháp mô hình tốn Phương pháp phân tích ảnh viễn thám để đánh giá trạng xói lở, bồi tụ khu vực cửa sơng Phương pháp mơ tốn mơ hình Delft3D để đánh giá xác định nguyên nhân gây xói lở, bồi tụ vùng cửa sông Nhật Lệ Luận văn đánh giá trạng xói lở bờ biển bồi tụ cửa sơng Nhật Lệ thơng qua phân tích ảnh viễn thám từ năm 1988 đến 2019 liệu địa hình năm 2015 2018 - Kết phân tích biến động đường bờ biển hai bên cửa sơng Nhật Lệ qua ảnh viễn thám giai đoạn từ 1988-2019 cho thấy bờ biển Nhật Lệ bị xói lở mạnh vào giai đoạn năm 1988-1998 giai đoạn 2009-2019 Xói lở tập trung vào hai khu vực bờ bắc vị trí xã Quang Phú phường Hải Thành; bờ nam xã Bảo Ninh Giai đoạn 1988-1998 vị trí cách cửa 120m phía Bắc thuộc xã Quang Phú bờ biển bị xói với tốc độ 3.0m/năm Giai đoạn từ 2009-2019 bờ biển khu vực xã Bảo Ninh bị xói 4.7m/năm; khu vực xã Quang Phú phường Hải Thành bị xói lở với tốc độ 3.5m/năm - Kết phân tích đường bờ cửa sơng Nhật Lệ theo mùa thể quy luật mũi cát bờ Nam cửa sông Nhật Lệ bồi dài cửa sơng mở rộng cịn mũi cát bị xói ngắn cửa sơng co hẹp lại 102 - Kết chồng chập đồ địa hình đáy biển năm 2015 2018 cho thấy khu vực cửa sông Nhật Lệ bị bồi tụ mạnh với khối lượng bồi tụ đạt 636586.9m3 Lớp bồi lớn lên đến 3.3m hình thành dải cát ngầm chắn ngang cửa sơng ảnh hưởng đến tàu thuyền qua lại Luận văn xây dựng mơ hình tốn sử dụng Delft3D cho cửa sông Nhật Lệ để đánh giá nguyên nhân gây xói lở, bồi tụ - Mơ hình tốn cho cửa sông Nhật Lệ hiệu chỉnh, kiểm định cho mực nước, sóng, dịng chảy vào tháng 4/2018 tháng 10/2018 cho kết tốt Kết hiệu chỉnh biến động địa hình đáy mơ năm điển hình có xu với kết phân tích từ ảnh viễn thám - Kết tính tốn thủy động lực thời gian từ tháng 4/2018 đến tháng 3/2019 cho thấy chiều cao sóng vận tốc dịng chảy thời kỳ gió mùa Đơng Bắc lớn so với thời kỳ gió mùa Tây Nam Vận tốc dịng chảy ven gió mùa Đơng Bắc đạt đến 0.5m/s gây xói lở mạnh Tại bờ Bắc cửa sông Nhật Lệ khu vực phường Hải Thành bị xói 1.2m cịn bờ nam khu vực xã Bảo Ninh tượng xói lở mạnh hơn, lớp xói lên đến 1.5m mùa Đông Bắc - Kết mơ trận bão Doksuri năm 2017, chiều cao sóng ven bờ 3m vận tốc dòng chảy ven bờ 1.2m/s làm xói lở mạnh bờ biển khu vực xã Quang Phú xã Bảo Ninh với bề dày lớp xói 0.5m 0.8m Biến đổi địa hình đáy biển bão có xu xói khu vực sát bờ bồi khu vực xa bờ, cách bờ 200m - Kết tính tốn từ mơ hình gió mùa Đơng Bắc cho thấy khu vực phía cửa sơng xuất dải cát ngầm dài gần 2km với bề dày lớp bồi tụ lên đến 1.3m Nguyên nhân hình thành dải cát ngầm chắn ngang cửa sông gây bồi lấp nguồn cát từ sông chảy mùa lũ kết hợp với lượng lớn bùn cát ven bờ sóng gây thời kỳ gió mùa Đơng Bắc Vào thời kỳ gió mùa Đơng Bắc có lũ lớn nên lượng bùn cát từ sông đổ biển 103887m3 chiếm đến 99.3% lượng bùn cát từ sông đổ biển năm Tổng lượng bùn cát bồi cửa sông Nhật Lệ vào mùa Đông Bắc 224610m3 chiếm 93.5% tổng lượng bùn cát năm 103 Kiến nghị Do thời gian làm luận văn có giới hạn liệu địa hình, thủy hải văn thu thập bị hạn chế nên luận văn phân tích diễn biến địa hình đáy khu vực cửa sơng Nhật Lệ năm 2015 2018 chưa thể phân tích diễn biến địa hình đáy biển giai đoạn trước năm gần Dữ liệu thủy văn sơng khơng thu thập nhiều thời gian tính toán thủy động lực, vận chuyển bùn cát lâu nên luận văn mơ phỏng, phân tích diễn biến địa hình đáy biển khu vực cửa sơng Nhật Lệ theo hai mùa năm Do nên việc đánh giá biến động địa hình đáy biển theo mùa chưa thể tổng quát cho thời gian dài Để phát triển nghiên cứu cửa sông, ven biển đề xuất giải pháp có hiệu cao, Nhà nước nên có chương trình thu thập liệu có tính đồng bộ, độ xác tin cậy xây dựng sở liệu dùng chung cho ngành nghiên cứu liên quan 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Đình Thành nnk, “Nghiên cứu đề xuất giải pháp ổn định cửa sông ven biển miền Trung”, đề tài cấp nhà nước KC-08, 2009 [2] Đào Đình Châm, “Nghiên cứu diễn biến vùng cửa sông Cửa Việt, tỉnh Quảng Trị phục vụ lũ giao thơng thủy”, luận án tiến sỹ, 2012 [3] Dương Cơng Điển, “Tính tốn vận chuyển trầm tích biến động đáy biển vùng lân cận cơng trình tác động sóng dịng chảy”, đại học Khoa Học Tự Nhiên, luận văn thạc sĩ, 2012 [4] Đặng Đình Đoan, “Nghiên cứu diễn biến hình thái khu vực cửa sơng Thu Bồn đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động bất lợi phục vụ phát triển kinh tế xã hội”, luận án tiến sĩ, 2014 [5] Trương Văn Bốn nnk, “Nghiên cứu sở khoa học để đề xuất giải pháp quy hoạch chỉnh tri nhằm ổn định cửa sông Trà Khúc sông Vệ tỉnh Quảng Ngãi”, đề tài độc lập cấp nhà nước, 2018 [6] Nguyễn Thanh Hùng nnk, “Nghiên cứu q trình xói lở, bồi tụ dải bờ biển, cửa sơng từ Quảng Bình đến Thừa Thiên-Huế, có xét tới ảnh hưởng tác động từ thượng nguồn đề xuất giải pháp ổn định”, Đề tài cấp nhà nước KC08.16/16-20, 2020 [7] Nguyễn Thành Trung, “Nghiên cứu giải pháp chỉnh trị cửa sông phẳng có mũi tên cát ứng dụng cho cửa Nhật Lệ - tỉnh Quảng Bình”, đại học xây dựng, luận văn thạc sỹ, 2007 [8] Nguyễn Quang Lương, “Estuarine Evolution and Solutions to Sustain Nhat Le Estuary - A Case Study in Vietnam”, UNESCO-IHE Institute for Water Education, Delft, the Netherlands, Luận văn thạc sỹ, 2008 [9] Nguyễn Lập Dân nnk, “Nghiên cứu trạng, xác định nguyên nhân đề xuất giải pháp phòng chống bồi lấp cửa sơng nhằm khai thơng luồng Nhật Lệ, Quảng Bình”, đề tài thuộc sở khoa học, 2010 105 [10] Trương Văn Bốn nnk, “Nghiên cứu rủi ro tổng hợp (ngập lụt, xói lở, bồi lắng) lũ, bão cửa sông ven bờ biển tỉnh Miền Trung đề xuất giải pháp giảm thiểu”, đề tài cấp bộ, 2014 [11] Đào Đình Châm nnk, “Nghiên cứu diễn biến vùng ven biển cửa sông Nhật Lệ tỉnh Quảng Bình phục vụ cho việc lũ giao thơng thủy bối cảnh biến đổi khí hậu”, Đề tài VAST06.03/15-16, 2015 [12] Đào Đình Châm nnk, “Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng nước dâng bão đến hoạt động KT-XH dải ven biển tỉnh Quảng Bình”, đề tài sở, 2017 [13] [Online] Dữ liệu thủy triều toàn cầu https://www.tpxo.net/global [14] [Online] Dữ liệu sóng tồn cầu https://polar.ncep.noaa.gov/ [15] Hướng dẫn sử dụng phần mềm Delft3D 106