nghiên cứu chỉnh trị cửa sông ninh cơ để tăng khả năng thoát lũ và đảm bảo giao thông thủy

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là chế độ thủy động lực sóng, dòng chảy vùng cửa sông Ninh Cơ trong điều kiện hiện trạng và khi có

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

VŨ ĐÌNH CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI – 2013

kh ả năng thoát lũ và đảm bảo giao thông thủy" đã được hoàn thành đánh dấu một bước quan trọng trên con đường sự nghiệp và nghiên cứu khoa học Để hoàn thành được luận văn này, tác giả đã nhận được nhiều sự giúp đỡ của các cá nhân, cơ quan

và đoàn thể

Đầu tiên, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thanh Hùng

- Phòng Thí nghi ệm trọng điểm Quốc gia về động lực học sông biển - Viện Khoa

h ọc Thủy lợi Việt Nam và PGS TS Thiều Quang Tuấn - Khoa Kỹ thuật biển - Trường Đại học Thủy lợi đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và đóng góp các ý kiến quý báu trong su ốt quá trình thực hiện luận văn

Xin chân thành c ảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình, sự hỗ trợ về mặt chuyên môn

và kinh nghi ệm của các thầy cô trong khoa Kỹ thuật biển

Chân thành c ảm ơn các đồng nghiệp trong cơ quan; Phòng Đào tạo Đại học

và sau đại học; tập thể lớp cao học 19BB - Trường Đại học Thuỷ lợi đã động viên,

t ạo điều kiện thuận lợi về mọi mặt để tác giả hoàn thành luận văn này

Cu ối cùng xin bày tỏ lòng biết ơn đến cha, mẹ, anh, chị và những người thân

đã luôn động viên, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Lu ận văn được thực hiện trong khoảng thời gian ngắn nên không thể tránh được những thiếu sót, tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy

cô, các cán b ộ khoa học và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn

Hà N ội, ngày tháng năm 2013

Tác giả

Vũ Đình Cương

B ẢN CAM KẾT

Kính g ửi: - Ban Giám hiệu trường Đại học Thuỷ lợi

- Phòng Đào tạo ĐH và Sau ĐH trường Đại học Thuỷ lợi

Tên tôi là: Vũ Đình Cương

Học viên cao học lớp: 19BB

Chuyên ngành: Xây dựng công trình biển

Mã học viên: 118605845005

Theo Quyết định số 1775/QĐ-ĐHTL, của Hiệu trưởng trường Đại học Thuỷ

Lợi, về việc giao đề tài luận văn và cán bộ hướng dẫn cho học viên cao học khoá

19 đợt 2 năm 2011 Ngày 19 tháng 12 năm 2012, tôi đã được nhận đề tài: “Nghiên cứu chỉnh trị cửa sông Ninh Cơ để tăng khả năng thoát lũ và đảm bảo giao thông thủy” dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Thanh Hùng và PGS TS Thiều

Quang Tuấn

Tôi xin cam đoan luận văn là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, không sao chép

của ai Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng

tải trên các tài liệu theo danh mục tài liệu tham khảo của luận văn

Hà N ội, ngày tháng năm 2013

Người làm đơn

Vũ Đình Cương

Hình 2 Phương án chỉnh trị cửa Lạch Giang của Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam

- Dự án điều tra cơ bản 2009U 15

10 Gió NE Gió Đông Bắc

11 Gió SE Gió Đông Nam

12 Sóng NE Sóng hướng Đông Bắc

13 Sóng SE Sóng hướng Đông Nam

14 Hs, Ds Chiều cao sóng có nghĩa, hướng sóng

15 TB, max, min Trung bình, lớn nhất, nhỏ nhất

16 BĐKH Biến đổi khí hậu

17

18

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Sông Ninh Cơ chảy trên địa phận tỉnh Nam Định, là một trong những tuyến thoát lũ chính của hệ thống sông Hồng, có vai trò lớn trong thoát lũ và giao thông thủy

Cửa sông Ninh Cơ rất có lợi thế về giao thông thủy Có thể nói sông Ninh Cơ

là tuyến giao thông thủy quan trọng nhất nối giữa hệ thống sông Hồng với biển

Đông Theo quyết định số 16/2000/QĐ-TTg ngày 3/2/2000 của Chính phủ về Quy

hoạch phát triển đường thuỷ thì cửa sông Ninh Cơ (cửa Lạch Giang) là một trong

các cửa sông quan trọng được quan tâm trên toàn quốc Hiện tại, cửa sông Ninh Cơ được Bộ Giao thông vận tải và tỉnh Nam Định quy hoạch phát triển nhà máy đóng tàu và cảng bốc dỡ hàng hóa, vùng cửa sông này còn được quy hoạch là khu kinh tế biển quan trọng của các tỉnh ven biển đồng bằng Bắc Bộ Việc ký kết xây dựng nhà máy nhiệt điện lớn trên địa bàn huyện Hải Hậu đầu năm 2010 là một trong những

minh chứng trong kế hoạch kể trên

Do sự biến đổi về dòng chảy và bùn cát dưới tác động của hệ thống hồ chứa thượng nguồn, cửa sông Ninh Cơ đang có xu hướng bị bồi lấp, luồng lạch qua cửa sông có sự biến động mạnh, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng thoát lũ, giao thông thủy và các hoạt động kinh tế khác Vào mùa lũ, do khả năng thoát lũ suy giảm nên sông tiêu thoát lũ chậm đã gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động kinh tế xã hội của các huyện dọc theo sông Ninh Cơ Trong khi đó, vào mùa cạn thì nguồn nước hạ lưu sông cạn kiệt, tình hình xâm nhập mặn ngày càng trầm trọng, sông bị nhiễm mặn với độ mặn vượt độ mặn cho phép lấy nước tưới lên đến 42 km (vào ngày 13/1/2010 - đây là năm mặn xâm nhập sâu nhất, mức độ nhiễm mặn cũng cao nhất trong nhiều năm qua), ảnh hướng lớn đến việc lấy nước phục vụ sản xuất nông nghiệp

Chính vì thế, việc nghiên cứu chỉnh trị cửa sông Ninh Cơ để tăng khả năng thoát lũ và đảm bảo giao thông thủy là rất cần thiết Luận văn sẽ có những đóng góp

về cơ sở khoa học làm sáng tỏ phần nào nguyên nhân gây diễn biến cửa sông Ninh

Cơ và định hướng đề xuất các giải pháp chỉnh trị để ổn định

2 Mục đích của đề tài

Mục đích chính của đề tài là sử dụng công cụ mô hình toán kết hợp với phân tích tài liệu về địa hình và thủy hải văn để:

- Nghiên cứu chế độ thủy động lực và sơ bộ xác định nguyên nhân gây bồi/xói

và diễn biến luồng lạch qua cửa làm giảm khả năng thoát lũ và giao thông thủy của cửa sông Ninh Cơ

- Nghiên cứu đề xuất giải pháp công trình chỉnh trị tổng thể chống bồi/xói để

ổn định vùng cửa sông Ninh Cơ, tăng khả năng thoát lũ và đảm bảo giao thông thủy

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là chế độ thủy động lực (sóng, dòng chảy) vùng cửa sông Ninh Cơ trong điều kiện hiện trạng và khi có công trình chỉnh trị

Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung chủ yếu vào khu vực cửa sông Ninh

Cơ (từ trạm thủy văn Phú Lễ ra phía cửa biển), nghiên cứu tính toán thủy động lực khu vực cửa sông trong một số điều kiện cực trị về khí tượng, thủy hải văn đặc trưng của khu vực: sóng trong gió mùa Đông Bắc, sóng trong gió mùa Đông Nam, dòng chảy lũ từ sông đổ về

4 Cách ti ếp cận và phương pháp nghiên cứu

Cách tiếp cận nghiên cứu

Cửa sông Ninh Cơ có quá trình diễn biến bồi/xói khá phức tạp, nên để đưa ra được cơ sở khoa học về giải pháp chỉnh trị hợp lý cần có cách tiếp cận và tính toán định lượng đảm bảo độ chính xác nhất định Trong nghiên cứu đã sử dụng các cách tiếp cận:

- Tiếp cận thực tế;

- Tiếp cận kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đó;

- Tiếp cận tổng hợp đa ngành;

- Tiếp cận nghiên cứu bằng các công cụ mô hình toán

Phương pháp nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu đã đề ra, luận văn đã sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:

 Ph ương pháp điều tra thực địa, thu thập, phân tích và xử lý tài liệu lịch sử:

Các số liệu thu thập được tập trung vào các yếu tố khí tượng, thủy hải văn, các yếu tố thời tiết dị thường và các thời điểm xảy ra các quá trình bồi tụ hay dịch chuyển luồng lạch; tài liệu bản đồ, bình đồ địa hình các thời kỳ để phân tích diễn biến cửa sông Ninh Cơ

Kế thừa các kết quả nghiên cứu đã có từ trước tới nay của khu vực nghiên cứu, trong đó chú trọng đặc biệt đến những tài liệu và kết quả nghiên cứu mới

 Ph ương pháp nghiên cứu trên mô hình toán:

Phương pháp mô hình toán hiện đang được sử dụng trong nhiều nghiên cứu về thủy động lực vùng cửa sông trong những năm gần đây Luận văn sẽ sử dụng mô hình tích hợp các quá trình dòng chảy, sóng để đánh giá các quá trình thủy động lực vùng cửa sông Ninh Cơ Với phương pháp này có thể sơ bộ xác định được nguyên nhân, cơ chế gây bồi lấp cửa, từ đó lựa chọn các giải pháp và đánh giá hiệu quả công trình

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CHỈNH TRỊ CÁC CỬA SÔNG ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ VÀ CỬA SÔNG NINH CƠ

1.1 Tổng quan các nghiên cứu chỉnh trị cửa sông Đồng Bằng Bắc Bộ

Đồng bằng Bắc Bộ (ĐBBB) hay còn gọi là vùng đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) là tên gọi chung cho vùng đồng bằng do kết hợp giữa tam giác châu thổ sông Hồng và tam giác châu thổ sông Thái Bình Vùng ĐBBB có các cửa sông lớn

của hệ thống sông Hồng sông Thái Bình đổ ra biển: cửa Trà Lý sông Trà Lý, cửa Ba

Lạt sông Hồng, cửa Lạch Giang sông Ninh Cơ, cửa Đáy sông Đáy

Những vấn đề khai thác, chỉnh trị cửa sông bờ biển vùng ĐBBB đã được đặt

ra từ rất sớm, nhưng ban đầu đơn thuần chỉ là lợi dụng hoặc cải tạo nhỏ các điều

kiện tự nhiên, lớn hơn có các công trình của Nguyễn Công Trứ về quai đê lấn biển vùng Tiền Hải (Thái Bình), Kim Sơn (Ninh Bình) vào những năm 1827 - 1830; xây

dựng đê biển, công trình kè bờ các khu vực nghỉ mát, nạo vét luồng tàu vào cảng vào đầu thế kỷ XX v.v… Cho đến nay, việc nghiên cứu chỉnh trị cửa sông, bờ biển ĐBBB vẫn là một vấn đề thời sự cấp bách ở nước ta và cần tiến hành lâu dài trong nhiều thập kỷ nữa để không chỉ giảm nhẹ thiên tai mà còn để khai thác, phát triển

tiềm năng kinh tế biển

Nghiên cứu cửa sông, bờ biển một cách có kế hoạch và quy mô có thể coi được bắt đầu từ những năm 60 của thế kỷ trước và thực sự phát triển từ sau khi

thống nhất đất nước (1975) Cho đến nay đã có rất nhiều tổ chức, đơn vị, cơ quan tham gia nghiên cứu chỉnh trị cửa sông và bờ biển ĐBBB Sau đây xin điểm qua

một số đề tài, dự án lớn đã nghiên cứu, chỉnh trị vùng cửa sông ven biển ĐBBB: 1- Nghiên cứu biến động thái cửa Ba Lạt sông Hồng và kiến nghị kỹ thuật trong công tác quai đê lấn biển (đề tài 06A-01-04, do Viện nghiên cứu Khoa học

Thủy lợi thực hiện 1986-1990): Đề tài đã tìm hiểu quy luật diễn biến động thái cửa

Ba Lạt nhằm đánh giá xu thế phát triển của các bãi bồi và khả năng lấn biển ở khu

vực này và đề xuất những chỉ dẫn kỹ thuật trong công tácquai đê lấn biển vùng cửa

Ba Lạt nói riêng và các vùng cửa sông ven biển nói chung Sau đó áp dụng kết quả

nghiên cứu trong việc xác định phương án tuyến đê ở Cồn Vành (Thái Bình), tính toán công trình đê và nền đê cho Cồn Ngạn (Nam Định) nhằm đóng góp cho việc

thực hiện luận chứng quai đê Cồn Ngạn và là cơ sở cho việc nghiên cứu quai đê lấn

biển Cồn Vành Trong quá trình thực hiện đề tài chủ yếu tập trung vào nghiên cứu

cơ sở khoa học và các biện pháp quai đê lấn biển ở một số bãi bồi vùng cửa Ba Lạt,

đã đưa ra những chỉ dẫn kỹ thuật trong công tácquai ở những vùng bãi bồi cửa sông

Những kết quả đạt được của đề tài rất có giá trị thực tiễn và đã được chứng minh thông qua việc áp dụng kết quả của đề tài đối với các tuyến đê Cồn Vành và Cồn

Ngạn vùng cửa Ba Lạt

2- Nghiên cứu phòng chống xói lở bờ biển Hải Hậu, Cảnh Dương, Gò Công thuộc đề tài KT.03.14: “Hiện trạng và nguyên nhân gây xói lở bờ biển Việt Nam, đề

xuất các biện pháp khoa học kỹ thuật bảo vệ và khai thác vùng đất ven biển” do

Viện Khoa học Thủy lợi chủ trì năm 1991-1995: Đề tài tập trung vào nghiên cứu

hiện trạng sạt lở chung cho toàn bộ dải ven biển Việt Nam, trong đó có trọng điểm

Hải Hậu (Nam Định) Đề tài đã đưa tiến bộ khoa học vào tính toán xây dựng các

biện pháp công trình bảo vệ vùng bờ biển Hải Hậu bị xói lở, mà một trong những

kết quả của nó là luận chứng kinh tế kỹ thuật đê biển Hải Hậu Trong luận chứng, các chỉ tiêu thiết kế được tính toán theo quy phạm có sử dụng phương pháp tính sóng theo sổ tay bảo vệ bờ của Mỹ Luận chứng khoa học kỹ thuật đê biển tương đối hoàn chỉnh, được xây dựng trên cơ sở khoa học và áp dụng các tiến bộ kỹ thuật công nghệ tiên tiến, được thử nghiệm bằng công nghệ mô hình và thực tiễn với quy

hoạch bảo vệ toàn bộ tuyến đê Hải Hậu

3- Dự án nghiên cứu khoa học công nghệ thuộc chương trình phòng chống lũ ĐBSH “Đánh giá khả năng thoát lũ của một số cửa sông chính thuộc hệ thống sông

Hồng và sông Thái Bình, đề xuất giải pháp chỉnh trị tăng khả năng thoát lũ và khai thác hợp lý”, thực hiện trong thời đoạn từ 1999 - 2002 Dự án đã:

- Đánh giá hiện trạng, xu thế diễn biến và khả năng thoát lũ của một số cửa sông chính thuộc hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình

- Đề xuất giải pháp quy hoạch chỉnh trị tăng khả năng thoát lũ của cửa sông Đáy làm cơ sở lập các dự án khả thi sau này

4- Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp tổng thể để ổn định vùng

bờ biển Nam Định từ cửa Ba Lạt đến cửa Đáy (đề tài độc lập KH&CN cấp nhà nước, do Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam thực hiên năm 2010-2012): Đề tài tập trung vào nghiên cứu nguyên nhân, cơ chế, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình diễn

biến cửa sông và biến động đường bờ biển vùng bờ biển Nam Định từ cửa Ba Lạt đến cửa Đáy; dự báo xu thế diễn biến trong tương lai; từ đó đề xuất các giải pháp KHCN tổng hợp, định hướng quy hoạch công trình, thiết kế sơ bộ một số hạng mục công trình chính để ổn định vùng bờ biển Nam Định từ cửa Ba Lạt đến cửa Đáy Các nội dung thực hiện chính của đề tài là:

- Điều tra khảo sát bổ sung số liệu địa hình, thủy hải văn và bùn cát khu vực nghiên cứu

- Xây dựng bộ dữ liệu cơ bản thống nhất phục vụ nghiên cứu ổn định bờ biển

- Xây dựng hệ thống mô hình và tính toán mô phỏng trường động lực và biến động hình thái cho vùng nghiên cứu

- Xác định nguyên nhân, cơ chế, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình diễn biến

cửa sông và biến động đường bờ biển khu vực nghiên cứu

- Dự báo xu thế diễn biến trong tương lai của khu vực nghiên cứu

- Nghiên cứu trên mô hình vật lý về ổn định công trình bảo vệ bờ biển

- Nghiên cứu đề xuất các giải pháp KHCN tổng hợp, định hướng quy hoạch công trình, thiết kế sơ bộ một số hạng mục công trình chính để ổn định vùng bờ

biển khu vực nghiên cứu

- Thiết kế sơ bộ một số hạng mục công trình chính để ổn định vùng bờ biển: thiết kế đê biển, thiết kế công trình giữ bãi, thiết kế công trình chỉnh trị cửa Lạch Giang, thiết kế sơ bộ công trình chỉnh trị kết hợp cảng cá tại khu vực Hải Triều, thiết kế sơ bộ công trình chỉnh trị lạch triều tại cửa Ba Lạt

1.2 Tổng quan về nghiên cứu chỉnh trị các cửa sông Ninh Cơ

Với vai trò và vị trí quan trọng trong sự phát triển kinh tế xã hội vùng đồng

bằng Bắc Bộ, cửa Lạch Giang đã được khá nhiều các tổ chức/đơn vị quan tâm nghiên cứu, trong đó nhiều nhất là ngành giao thông vì đây là cửa vào của tuyến giao thông đường thủy nội địa số 3 của đồng bằng Bắc Bộ Vùng cửa Ninh Cơ tuy

đã có một số nghiên cứu trước đó (của PGS.TS Trịnh Việt An Viện Khoa học Thủy

lợi Việt Nam năm 2000, của công ty tư vấn giao thông thủy năm 2006), nhưng các

giải pháp đưa ra hoặc mới mang tính định hướng sơ bộ hoặc chưa có tính tổng thể, đến nay vẫn chưa có giải pháp và phương án công nghệ tổng thể nào được đề xuất

để ổn định thoát lũ và đảm bảo giao thông thủy Sau đây là tổng hợp một số nghiên

cứu chính đã có:

 Nghiên c ứu chọn cửa vào tuyến luồng vận tải thủy số 3 từ Hà Nội - Biển:

- Đánh giá của Công ty tư vấn Haskoning (Hà Lan) về cửa Lạch Giang và phương án chỉnh trị cửa Lạch Giang của Công ty cổ phần tư vấn thiết kế xây dựng

Cảng – Đường thủy (TediPort):

Việc bố trí công trình chỉnh trị ở cửa Lạch Giang thuận lợi hơn cửa Đáy Phương án chỉnh trị đề xuất:

+ Xây dựng kè phía Bắc nhằm tạo mục đích ngăn bùn cát ven bờ do dòng ven vận chuyển từ Bắc xuống xâm nhập vào cửa sông, kết hợp dẫn dòng chảy sông mang bùn cát ra khỏi ngưỡng cạn;

+ Xây dựng đê Nam để hướng dòng chảy phát triển theo hướng Tây Bắc – Đông Nam cùng đê Bắc thu hẹp chiều rộng mặt cắt thoát ra biển, tăng lưu tốc dòng

chảy để xói sâu luồng tàu trên đoạn ngưỡng cạn chắn cửa

+ Xây dựng một hệ thống công trình bẫy cát trên đoạn bờ đang bị xói lở + Thời điểm xây dựng các công trình chỉnh trị cửa Lạch Giang thích hợp

nhất là ngay sau khi luồng lạch có thay đổi đột biến vì khi đó tuyến luồng tự nhiên

sẽ có hướng như mong muốn

- Liên danh nhà thầu CNR (Pháp) - IMDC (Bỉ) - VIPO (Việt Nam) trong tiểu

dự án tuyến đường thủy số 3 Hà Nội - cửa Lạch Giang thuộc dự án phát triển giao

thông vận tải khu vực đồng bằng Bắc Bộ (NDTDP) đã đề xuất phương án giữ nguyên lạch sâu năm 2011 (ép sát phía Nam cửa), mở thêm 1 kênh nữa sát gốc mũi tên cát Thịnh Long tạo luồng tàu chính vào cửa sông theo hướng Đông Nam và 2 đê ngăn cát, giảm sóng ổn định cửa vào mới này kết hợp hai mỏ hàn phía Nam sát lạch

cũ (như Hình 1)

Hình 1 Phương án chỉnh trị cửa Lạch Giang của Liên danh nhà thầu CNR (Pháp) -

IMDC (Bỉ) - VIPO (Việt Nam)

 Nghiên c ứu của Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam:

- Đề xuất của dự án “Đánh giá thoát lũ một số cửa sông chính thuộc hệ thống sông H ồng và sông Thái Bình, đề xuất các giải pháp chỉnh trị tăng khả năng thoát

lũ và khai thác hợp lý”:

Từ sau lũ năm 1971, khả năng thoát lũ của các cửa sông thuộc ĐBBB đều bị suy giảm, cửa bị suy giảm tự nhiên nhiều nhất là cửa Lạch Giang (cửa sông Ninh Cơ)

Giải pháp chỉnh trị cửa Lạch Giang: cửa Lạch Giang chịu ảnh hưởng lớn của dòng bùn cát ven biển, luôn có các mũi tên cát lấn hẹp cửa sông, vì vậy cần bố trí các đê ngăn cát, hướng dòng

- Đề xuất của dự án “Điều tra hiện trạng các cửa sông thuộc hệ thống sông

H ồng (Ba Lạt, Trà Lý, Đáy, Ninh Cơ) kiến nghị các giải pháp khai thác một cách hoàn thi ện phục vụ phát triển kinh tế”:

Dự án đã sơ bộ đề xuất xây dựng 2 đê chắn sóng ở hai bên cửa để tạo nên 1

lạch hướng dòng chảy theo hướng Đông Nam (như Hình 2)

Hình 2 Phương án chỉnh trị cửa Lạch Giang của Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam

- Dự án điều tra cơ bản 2009

- Nghiên c ứu cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp tổng thể để ổn định vùng bờ

bi ển Nam Định từ cửa Ba Lạt đến cửa Đáy (đề tài độc lập KH&CN cấp nhà nước,

do Vi ện Khoa học Thủy lợi Việt Nam thực hiên năm 2010-2012):

Như trên đã trình bày, đề tài đã nghiên cứu đề xuất các giải pháp KHCN tổng

hợp, định hướng quy hoạch công trình, thiết kế sơ bộ một số hạng mục công trình chính để ổn định vùng bờ biển khu vực nghiên cứu Đề tài đã thiết kế sơ bộ một số

hạng mục công trình chính để ổn định vùng bờ biển, trong đó có thiết kế công trình

chỉnh trị cửa Lạch Giang

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI KHU

VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu

2.1.1 Vị trí địa lý

Khu vực nghiên cứu là vùng cửa sông ven biển thuộc các huyện Hải Hậu và Nghĩa Hưng tỉnh Nam Định, nơi có cửa sông Ninh Cơ (cửa Lạch Giang) đổ trực

tiếp ra biển Sông Ninh Cơ là một nhánh sông phân lưu của dòng chính sông Hồng,

chảy hoàn toàn trên địa phận tỉnh Nam Định Điểm bắt đầu của sông là nơi tiếp giáp hai xã Trực Chính - huyện Trực Ninh và Xuân Hồng - huyện Xuân Trường, gọi là Mom Rô Sông chảy qua ranh giới hai huyện Trực Ninh, Xuân Trường, sau đó xuyên ngang qua huyện Trực Ninh rồi đổi hướng để tạo thành ranh giới tự nhiên

giữa huyện này với huyện Nghĩa Hưng Đoạn cuối sông là ranh giới tự nhiên giữa hai huyện Hải Hậu (phía Đông) và Nghĩa Hưng (phía Tây) và đổ ra biển qua cửa

Lạch Giang tại nơi tiếp giáp giữa xã Nghĩa Phúc (huyện Nghĩa Hưng) với thị trấn

Thịnh Long (huyện Hải Hậu) Sông Ninh Cơ chảy gần như hình sin theo hướng Bắc Đông Bắc - Tây Nam với chiều dài khoảng 55 kilomet, đem lại nguồn nước và phù

sa khá tốt cho các huyện Xuân Trường, Trực Ninh, Nghĩa Hưng và Hải Hậu

Hình 3 Vị trí khu vực cửa sông Ninh Cơ

2 1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo, địa chất và hệ thống sông ngòi

 Đặc điểm địa hình, địa mạo:

Bờ biển tỉnh Nam Định kéo dài từ cửa sông Hồng đến cửa sông Đáy là một

dải bờ biển phẳng, địa hình thềm lục địa tương đối đơn giản với các dạng tích tụ

liền châu thổ, thoải dần từ bờ ra khơi Nhìn chung bãi biển tỉnh Nam Định hẹp và

thấp không có vật cản che chắn (trừ 2 bãi bồi Cồn Lu, Cồn Ngạn của huyện Giao Thuỷ; Cồn Xanh, Cồn Mờ của huyện Nghĩa Hưng) Chiều rộng bãi trung bình từ

100 ÷ 150 m, có nơi không có bãi biển, biển tiến sát chân đê (Giao Hải, Hải Lý, Hải Triều, ) Cao độ trung bình 0,0 m ÷ -0,5 m, cá biệt có nơi cao trình bãi dưới -1.0 m Các hoạt động khai hoang lấn biển, thuỷ lợi, khai thác sa khoáng, vật liệu xây

dựng, vật liệu làm muối, chặt phá rừng ngập mặn, nuôi trồng thuỷ hải sản diễn ra ở khá nhiều nơi, mang tính chất phổ biến có thể gây ra xói lở nghiêm trọng Xói lở bờ

biển diễn ra rất phổ biến gây ra nhiều hậu quả ở mức độ khác nhau

Khu vực bờ biển Nam Định có thể chia thành 4 đoạn với tính chất xói/bồi khác nhau:

- Đoạn 1 từ cửa Ba Lạt đến cống số 9 giao thủy nằm trong khu vực bồi tụ

- Đoạn 2 từ cống số 9 đến Cồn Tròn nằm trong khu vực xói lở

- Đoạn 3 từ Cồn Tròn đến cửa Ninh Cơ tương đối ổn định

- Đoạn 4 từ Cửa Ninh Cơ đến Cửa Đáy nằm trong khu vực bồi tụ

Hình 4 Các khu vực xói/bồi vùng bờ biển Nam Định

Đoạn bờ biển Hải Hậu bị xói lở đến 3/4 chiều dài từ cửa biển Ha Lạn đến Cồn Tròn, khu vực xói lở mạnh nhất thuộc địa phận xã Hải Lý, Hải Chính, hiện vẫn đang bị xói mạnh, không còn cồn cát phía ngoài, độ dốc bờ biển từ 2-3% làm cho đường bờ trở nên tương đối thẳng, dọc theo hướng Đông Bắc-Tây Nam

Nằm trên bờ biển Nam Định tuyến đường bờ biển vùng cửa Ninh Cơ có

hướng NE-SW tạo với tuyến sông Ninh Cơ đoạn gần cửa một góc ≈ 20P

0

P

Độ dốc đáy biển ven bờ khá dốc, phía Bắc i = 0,5%; tại cửa và phía Nam i = 0,3% và thoải

hơn có bãi bồi lấn ra biển

 Đặc điểm địa chất:

Phân bố trong khu vực là các thành tạo trầm tích trẻ thuộc kỳ hiện đại của kỷ

Đệ Tứ Nguồn gốc trầm tích sông – biển hỗ hợp (AQR IV RP

Đất ở giai đoạn đầu quá trình trầm tích nên mức độ nén chặt còn thấp, kết cấu kém chặt Trạng thái dẻo mềm đến dẻo chảy đối với đất nhóm sét Trạng thái rời đến chặt vừa đối với nhóm cát Mức độ cố kết của các trầm tích tăng dần theo chiều sâu thuộc các nhóm đất: mềm dính, bở rời và đất có thành phần, tính chất, trạng thái đặc biệt

Địa chất bề mặt đáy biển khu vực chủ yếu cát hạt nhỏ, mịn lẫn phù sa, hai bên

luồng ra vào cửa thành phần hạt thô hơn ở giữa luồng, vùng nước nông hạt thô hơn vùng nước sâu

 Hệ thống sông ngòi:

Sông Ninh Cơ là một trong những sông thuộc hệ thống sông nằm trong khu

vực tỉnh Nam Định, có liên hệ mật thiết với các tuyến sông khác, gồm: sông Hồng, sông Đáy, sông Đào, kênh Quần Liêu (như Hình 5)

- Sông Ninh Cơ: là một phân lưu của sông Hồng, chịu ảnh hưởng mạnh của

thủy triều Ngoài lượng nước từ sông Hồng chảy vào qua Mom Rô, sông còn được

bổ sung lượng nước từ sông Đào và sông Đáy chuyển qua kênh Quần Liêu Sông có lưu lượng lũ bình quân 1000 mP

3

P

/s, là tuyến giao thông thủy quan trọng trong vùng

Nước sông có hàm lượng phù sa lớn (về mùa lũ đạt từ 1,3kg/mP

hiện tại sông có tốc độ bồi lấp nhanh, đặc biệt đoạn từ cửa Mom Rô đến bối Tân

Bồi - xã Hải Ninh, huyện Hải Hậu

- Sông Hồng: sông Hồng đoạn chảy qua tỉnh Nam Định có chiều dài 68 km,

có thể chia làm 3 đoạn: đoạn từ cống Hữu Bị đến cửa vào sông Đào dài 8 km, đoạn

từ cửa vào sông Đào đến Mom Rô dài 25 km; đoạn từ Mom Rô đến cửa Ba Lạt dài

35 km

- Sông Đào: nối giữa sông Hồng và sông Đáy, có chiều dài 31.5 km Lưu

lượng lũ lớn nhất tại trạm Nam Định trong trận lũ 8/1971 là 6630 mP

và sông Ninh Cơ có sự trao đổi nước qua kênh Quần Liêu

- Kênh Quần Liêu: là kênh nối giữa sông Đáy và sông Ninh Cơ, có chiều dài 2.5 km, rộng trung bình khoảng 50m Kênh có dòng chảy hai chiều qua lại tùy thuộc vào mực nước giữa 2 sông

Hình 5 Mạng lưới sông và các trạm khí tượng, thủy văn khu vực nghiên cứu

2 1.3 Đặc điểm khí tượng, thủy hải văn

1 Các trạm khí tượng, thủy hải văn trong khu vực nghiên cứu:

Trong nghiên cứu đã sử dụng tài liệu của các trạm khí tượng, thủy hải văn khu

vực cửa sông ven biển ĐBBB:

- Trạm khí tượng Văn Lý đặt tại xã Hải Lý huyện Hải Hậu ngay sát đê biển,

nằm ở trung tâm tuyến đê biển Hải Hậu tỉnh Nam Định, trạm có tài liệu quan trắc liên tục từ năm 1945 đến nay

- Trạm khí tượng, hải văn Hòn Dấu là trạm đo các yếu tố khí tượng, mực nước

trủy triều và sóng biển chung cho khu vực Vịnh Bắc Bộ, các số liệu của trạm thường được dùng để tính toán cho các nghiên cứu thuộc khu vực ĐBBB

- Trạm thủy văn Trực Phương trên sông Ninh Cơ (nằm ở vị trí đầu sông Ninh Cơ), là trạm thủy văn vùng triều, có đo liên tục yếu tố mực nước (H), lưu lượng (Q)

- Các trạm thủy văn cửa sông: trạm Phú Lễ trên sông Ninh Cơ (cách cửa biển 7km), trạm Như Tân trên sông Đáy (cách cửa biển 12km), trạm Hoàng Tân trên sông Mã (cách cửa biển 9km)

Các trạm khí tượng, thủy hải văn trên đều thuộc mạng lưới các trạm quan trắc

Quốc gia, số liệu quan trắc liên tục trên 30 năm đảm bảo độ tin cậy, cơ bản đáp ứng yêu cầu phục vụ cho nghiên cứu

2 Đặc điểm gió:

Hướng gió trong khu vực nghiên cứu thịnh hành theo 2 mùa:

- Mùa hè: từ tháng 5 đến tháng 10 chủ yếu là gió Đông Nam, tốc độ trung bình

V = 4 m/s, tốc độ lớn nhất xuất hiện khi có bão khoảng 40m/s (Cơn bão số 4 ngày 13/9/1985 và cơn bão số 5 (Damrey) ngày 27/9/2005 có tốc độ 50m/s) Gió Đông Nam mang nhiều hơi nước từ biển vào thường gây mưa lớn cho khu vực ven biển

- Mùa đông: Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau chủ yếu là gió Đông Bắc khô hanh, tốc độ trung bình 3.75 m/s (Có những đợt gió mùa Đông Bắc mạnh đạt tốc độ 15-20 m/s)

Có thể lấy gió trạm Bạch Long Vĩ làm đại diện cho gió vùng ngoài khơi lưu

vực nghiên cứu, chế độ gió hai trạm Hòn Dấu và Văn Lý làm đại diện cho gió ven

bờ khu vực nghiên cứu

Hoa gió tháng I - Văn Lý - Nam Định

N

NE

E SE S

E

SE S SW W NW

Hoa gió tháng III - Văn Lý - Nam Định

N NE

E

SE S SW W NW

Hoa gió tháng IV - Văn Lý - Nam Định

N NE

E

SE S SW W NW

Hoa gió tháng V - Văn Lý - Nam Định

N

NE

E

SE S

E

SE S SW W NW

Hoa gió tháng VII - Văn Lý - Nam Định

N NE E SE S SW W NW

Hoa gió tháng VIII - Văn Lý - Nam Định

N NE E SE S SW W NW

Hoa gió tháng IX - Văn Lý - Nam Định

N

NE

E

SE S

SE S SW W NW

Hoa gió tháng XI - Văn Lý - Nam Định

N NE

E SE S SW W NW

Hoa gió tháng XII - Văn Lý - Nam Định

N NE

E

SE S SW W NW

Hình 6 Hoa gió các tháng trong năm tính trung bình nhiều năm tại trạm Văn Lý

3 Đặc điểm nước dâng do bão:

Bờ biển Nam Định nằm ở khoảng giữa bờ biển Vịnh Bắc Bộ Vì vậy các cơn bão đổ bộ vào Vịnh Bắc Bộ hoặc các đợt gió mùa Đông Bắc mạnh sẽ gây ra nước dâng cho bờ biển Nam Định

Theo số liệu quan trắc tập hợp tại báo cáo chuyên đề “Khảo sát nghiên cứu các

yếu tố tự nhiên vùng biển Nam Định” của Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam cho

thấy: Trong một số cơn bão đổ bộ vào các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh,

Quảng Nam trong các năm từ 1975 – 1989 gây ra nước dâng từ 0.5÷1.0 m tại bờ

biển Nam Định

Bão số 5 - Damrey với sức gió mạnh duy trì trong thời gian dài hơn 12h (từ 1h ngày 27/9/2005 đến 13h cùng ngày lại trùng với thời gian đỉnh triều lớn) nên đã gây nước dâng cao đến 1,0 m dọc bờ biển từ Hải Phòng đến Thanh Hóa

4 Đặc điểm thủy triều:

Thuỷ triều vùng biển tỉnh Nam Định mang đặc tính chung của vùng biển Vịnh Bắc Bộ là chế độ nhật triều thuần túy, mỗi tháng trung bình có 2 chu kỳ con nước (mỗi chu kỳ 14 ngày) Độ lớn thuỷ triều dao động từ 1÷2m có khi từ 3÷3.5m

Từ tài liệu quan trắc cho thấy, mực nước triều tại Văn Lý có tương quan khá chặt chẽ với Hòn Dáu, hệ số tương quan đạt 95% Độ cao mực nước thực đo ở các cửa sông thường lớn hơn trị số mực nước dự báo cho trạm Hòn Dấu cùng kỳ Sự sai khác này xảy ra ở đỉnh và đặc biệt là chân triều Đỉnh triều lớn nhất tại hầu hết các trạm cửa sông xảy ra gần như đồng thời với tại Hòn Dấu, tiến sâu vào nội địa thì chậm pha trung bình khoảng 1h/7km Hằng năm, thủy triều có biên độ lớn vào các tháng 5, 6, 7 và 10, 11, 12; biên độ nhỏ vào các tháng 3, 4 và 8, 9

Tài liệu quan trắc mực nước trong 64 năm (1930-1994) tại trạm Hòn Dáu cho thấy dao động mực nước trung bình theo 2 mùa thể hiện rất rõ mùa mưa cao hơn mùa khô (Bảng 1)

Bảng 1 Trung bình dao động mực nước triều (cm) theo tháng tại trạm Hòn Dáu

TB -10 -14 -14 -13 -10 -7 -5 -4 4 14 9 -1 Max 202 189 161 166 195 214 199 193 181 235 210 210 Min -196 -181 -178 -188 -186 -196 -183 -184 -173 -164 -188 -197

Bảng 2 Trung bình dao động mực nước triều (cm) theo mùa tại trạm Hòn Dáu

Nhỏ nhất -181.33 -187.67 -184.5

5 Đặc điểm dòng chảy:

- Dòng triều: Ở khu vực ven biển Bắc Bộ, dòng triều chảy khá mạnh ở những

vùng gần cửa sông, vùng xa cửa sông dòng triều nhỏ hơn, trị số trung bình nhỏ hơn

1 m/s Theo kết quả nghiên cứu của viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam thì dòng triều trong khu vực Nghĩa Hưng gần như thuận nghịch, chu kỳ ổn định, chảy dọc

theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, tại khu vực gần cửa sông thì hướng của dòng triều biến đổi theo hướng đổ ra biển ở cửa sông

- Dòng chảy do gió: Theo kết quả nghiên cứu của Viện Cơ học thì trong thời

kỳ mùa đông, dòng chảy có hướng từ Đông Bắc xuống Tây Nam trùng với hướng gió Mùa Đông Bắc, vận tốc đạt từ 0.3-0.4 m/s, vận tốc của nó giảm nhanh theo chiều sâu, ở khu vực ven bờ hướng dòng chảy gần như song song với bờ

- Dòng chảy ven bờ: Dòng chảy ven bờ khu vực Nghĩa Hưng là kết quả tổng

hợp các yếu tố cơ bản của tham số thủy động lực ven bờ, trong đó sóng và dòng triều đóng vai trò chủ đạo Dòng chảy này xuất hiện ngay khu vực sát chân đê, kè Vào mùa hè dòng ven bờ chảy theo hướng Tây Nam lên Đông Bắc, mùa đông thì chảy theo hướng ngược lại Ảnh hưởng dòng ven bờ lớn nên luôn được coi là nguyên nhân gây xói ở đoạn bờ biển này

- Dòng chảy lũ từ sông: Vào mùa lũ dòng chảy lũ trên sông vào thời điểm

triều rút có thể đạt 1,5 – 2,0 m/s Vào những năm lũ lớn dòng lũ có thể cắt bar chắn cửa, chảy thảng ra biển tại gốc mũi cát Thịnh Long Dòng chảy lũ tác động mạnh đến cửa sông vào lũ chính vụ từ tháng 6 đến tháng 9 hàng năm Lũ tần suất 10% có thể gây ảnh hưởng đến vùng biển có cửa sông ra xa hàng chục km tính từ mặt cắt cửa sông

6 Đặc điểm sóng:

 Sóng theo mùa:

- Mùa Đông: Từ tháng XI năm trước đến tháng IV năm sau, sóng biển rất dữ dội với những con sóng có chiều cao từ 0.8÷1.0 m và chu kỳ sóng từ 7÷10 s Hướng sóng thịnh hành là Đông Bắc tạo với đường bờ một góc biến đổi từ 30 – 45P

0

P

Trong các tháng X, tháng XI, sóng kết hợp với kỳ triều cường tạo ra mực nước uy hiếp bờ biển và các công trình bảo vệ bờ

- Mùa Hè: Từ tháng V đến tháng X, có rất ít ngày sóng biển dữ dội Nhưng trong mùa hè, các cơn bão lớn thường xảy ra gây thiệt hại đáng kể cho bờ biển và các công trình bảo vệ bờ Phần lớn các cơn bão mùa hè đổ bộ vào bờ biển các tỉnh phía Bắc và miền Trung đều ảnh hưởng đến vùng bờ biển Nam Định, kèm theo bão

là hiện tượng nước dâng và sóng lừng Khi gặp tuyến đê biển chúng tạo thành sóng mặt xô lên mái ảnh hưởng trực tiếp đến đê biển Chiều cao sóng mùa hè trung bình 0.65÷1.0 m với chu kỳ 5÷7 s Hướng sóng thịnh hành trong mùa hè là hướng Nam

và Đông Nam

 Sóng trong bão:

Sóng trong bão và áp thấp nhiệt đới là loại sóng phức tạp gây nhiều biến động lớn trong sự hình thành và biến đổi các bãi cát vùng cửa sông Những số liệu quan trắc được của sóng bão khu vực nghiên cứu cho ta thấy các đặc trưng sóng bão như sau: HR max R= 4 - 5 m; HR 1/3 R= 3 - 4 m; τ = 5 - 8 m

2.2 Đặc điểm kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

2.2.1 Hiện trạng kinh tế - xã hội

1 Nền kinh tế chung:

Trong những năm qua, tình hình phát triển kinh tế Nam Định có bước tăng trưởng khá mạnh, chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng giảm dần tỷ trọng nông nghiệp và tăng tỷ trọng công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ

Về cơ cấu kinh tế: Trong thời kỳ 2006 - 2010, cơ cấu kinh tế tỉnh Nam Định

đã có chuyển dịch tích cực: tỷ trọng ngành nông, lâm nghiệp và thuỷ sản giảm từ 31,87% xuống 29,50%; tỷ trọng ngành công nghiệp tăng từ 31,10 % đến 36,40%; tỷ trọng ngành dịch vụ giảm từ 37,02% xuống còn 34,10%

Tăng trưởng kinh tế: Năm 2010, GDP toàn tỉnh gấp 2,58 lần so với năm 2005;

GDP bình quân đầu người năm 2005 là 5,2 triệu đồng, đến năm 2010 đạt 14,5 triệu đồng So với các tỉnh thuộc đồng bằng sông Hồng, tỉnh Nam Định có mức tăng

trưởng khá

2 Các ngành kinh tế chính:

- Nông - Lâm - Thủy sản: Năm 2010, giá trị sản xuất nông, lâm, thuỷ sản (theo

giá cố định) ước đạt 4.454 tỷ đồng, tăng 5,13% so với năm 2009, bình quân tăng 4,9%/năm trong giai đoạn 2006-2010

- Công nghiệp: Năm 2010, tỷ trọng ngành công nghiệp chiếm 36,40% Sản

xuất công nghiệp trên địa bàn tỉnh đa dạng ngành nghề, phong phú sản phẩm, trong

đó ngành dệt may, cơ khí đúc, điện tử, gia công kim loại và chế biến là những ngành mũi nhọn Trong thời gian gần đây, ngành công nghiệp chế biến phát triển khá như chế biến đồ uống, thực phẩm; thuỷ, hải sản; gỗ Hiện nay trên địa bàn tỉnh

có 11 khu công nghiệp (KCN) được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt quy hoạch Toàn tỉnh có 20 cụm công nghiệp (CCN) được UBND tỉnh phê duyệt dự án đầu tư

( Nguồn: Sở Công thương tỉnh Nam Định)

- Giao thông vận tải: Mạng lưới giao thông đường bộ tỉnh Nam Định được hình thành theo dạng xuyên tâm có đường vành đai Các trục đường quốc lộ 10 và

21 đều đi qua thành phố Nam Định, các đường tỉnh hầu hết cũng đều có hướng từ trung tâm thành phố tỏa ra các huyện Tuyến đường sắt Bắc - Nam chạy qua địa bàn tỉnh có chiều dài 41,2km với 5 ga hành khách và hàng hoá thuộc các huyện Mỹ Lộc,

Vụ Bản, Ý Yên và thành phố Nam Định Hoạt động giao thông thuỷ thuận lợi với các con sông như sông Hồng, sông Đáy, sông Đào, sông Ninh Cơ

3 Các hoạt động văn hóa xã hội:

Nam Định là một vùng văn hóa tiêu biểu và đặc sắc Vùng phía Bắc của Nam Định là một vùng “không gian thiêng” đã là nơi khởi phát và trở thành trung tâm tín ngưỡng thờ Mẫu Liễu và thờ Đức thánh Trần Vùng ven biển Nam Định lại là nơi đầu tiên tiếp nhận và sớm trở thành mảnh đất màu mỡ cho Thiên chúa giáo nẩy mầm, bén rễ, trở thành một trung tâm Thiên chúa giáo lớn Trong những năm qua, Tỉnh cũng đã đạt được nhiều thành tựu trong các lĩnh vực văn hoá, thông tin, thể dục thể thao, báo chí, phát thanh, truyền hình

Trong những năm tới Tỉnh tập trung đầu tư phát triển, đưa công nghiệp trở thành ngành kinh tế chủ lực, góp phần chuyển dịch mạnh cơ cấu kinh tế, cơ cấu lao động, cơ cấu thu ngân sách; gắn kết với phát triển công nghiệp và phục vụ có hiệu quả công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp và nông thôn

Phát triển khoa học, công nghệ phục vụ hiệu quả phát triển kinh tế - xã hội, sử dụng hợp lý, hiệu quả tài nguyên; tích cực bảo vệ môi trường sinh thái

số lao động còn khoảng 52% vào năm 2015 và khoảng 35% vào năm 2020

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ VAI TRÒ THOÁT LŨ VÀ GIAO THÔNG

THỦY CỦA SÔNG NINH CƠ

3 1 Đánh giá vai trò thoát lũ của sông Ninh Cơ

3.1.1 Vai trò thoát lũ của sông Ninh Cơ

Sông Ninh Cơ là một trong 4 tuyến thoát lũ (TTL) chính của hệ thống sông Hồng ra biển Các TTL chính ra biển của hệ thống sông Hồng, gồm: TTL qua cửa chính Ba Lạt, TTL qua cửa Lạch Giang, TTL qua cửa Đáy, TTL qua cửa Trà Lý

- TTL qua cửa Ba Lạt: từ Việt Trì, dòng chảy theo dòng chính sông Hồng đi thẳng ra biển qua cửa Ba Lạt, tổng chiều dài 244 km

- TTL qua cửa Trà Lý: Từ Việt Trì, dòng chảy theo dòng chính sông Hồng đến Phạm Lỗ dài 165 km, rẽ sang sông Trà Lý và đổ ra biển qua cửa Trà Lý Phần sông Trà Lý dài khoảng 70 km, tổng cộng chiều dài TTL là 235 km

- TTL qua cửa Lạch Giang: Từ Việt Trì, dòng chảy theo dòng chính sông Hồng đến Mom Rô, dài 206 km Từ Mom Rô phân lưu vào sông Ninh Cơ đổ ra biển qua cửa Lạch Giang Phần sông Ninh Cơ dài 61 km, tổng cộng chiều dài TTL là

267 km

- TTL qua cửa Đáy:

+ Nếu không phân lũ qua Vân Cốc: từ Việt Trì, dòng chảy theo lòng chính sông Hồng đến Hưng Long, qua sông Đào Nam Định, hội lưu với sông Đáy tại Độc

Bộ, từ đó theo sông Đáy đi ra cửa biển Tổng cộng chiều dài TTL là 251 km

+ Nếu phân lũ qua Vân Cốc (cách Việt Trì 30 km về hạ lưu): dòng chảy theo sông Đáy chảy thẳng ra biển qua cửa Đáy, tổng chiều dài TTL là 267 km

 Khả năng thoát lũ của sông Ninh Cơ:

Sông Ninh Cơ dài 61 km, chiếm khoảng 8% lưu lượng lũ sông Hồng tại Sơn

Tây Cửa Lạch Giang sông Ninh Cơ nằm giữa đoạn bờ biển Hải Hậu đang bị xâm thực mạnh và vùng cửa Đáy đang bị bồi tích với cường độ cao Sông Ninh Cơ chịu ảnh hưởng mạnh của thủy triều Sông có lưu lượng lũ bình quân 1000 mP

Khả năng thoát lũ của sông Ninh Cơ một phần phụ thuộc vào hướng động lực vùng biển cửa Lạch Giang, một phần khác phụ thuộc vào diễn biến của cửa phân lưu từ sông Hồng tại Mom Rô Cửa Mom Rô đang diễn biến theo hướng làm giảm lưu lượng phân lưu từ sông Hồng

Nếu lấy lưu lượng lũ tại Sơn Tây là 100%, thì tỷ lệ phân lưu vào sông Ninh

Cơ qua các thời kỳ như sau:

- Theo số liệu của TEDI: Trước năm 1952: mùa lũ chiếm 32%

Sông Trà Lý: mùa lũ chiếm tỷ lệ 8 ÷ 10%;

Sông Đào Nam Định: mùa lũ chiếm tỷ lệ 29÷31%;

Sông Ninh Cơ: mùa lũ chiếm tỷ lệ 6 ÷ 9%;

Còn lại qua cửa Ba Lạt: mùa lũ chiếm tỷ lệ 25 ÷ 30%

Khả năng thoát lũ của tuyến sông qua một số trận lũ lớn lịch sử như sau:

Trận lũ tháng VIII năm 1969: lưu lượng lũ lớn nhất tại Hà Nội đạt 17800 mP

3

P

/s, tại Nam Định trên sông Đào đạt 5970mP

3

P

/s)

H (cm)

Q (mP

3

P

/s)

H (cm) Q (mP

3

P

/s) H (cm)

3.1 2 Quy hoạch phòng chống lũ tuyến sông Ninh Cơ

Quy hoạch phòng chống lũ tuyến sông Ninh Cơ nằm trong QHPCL chi tiết các tuyến sông có đê trên đia bàn tỉnh Nam Định Năm 2011 - 2012, dự án QHPCL chi tiết cho các tuyến sông có đê trên địa bàn tỉnh Nam Định (gồm sông Hồng, sông Đáy, sông Đào, sông Ninh Cơ) đã được thực hiện, phương án QHPCL của dự án đã được Bộ Nông nghiệp thỏa thuận và Hội đồng nhân dân, UBND tỉnh Nam Định thông qua Theo đó, tuyến sông Ninh Cơ đã được QHPCL đến năm 2020, trong đó

đã quy định cụ thể về tiêu chuẩn PCL, về mực nước lũ, lưu lượng lũ thiết kế tại một

số vị trí dọc các tuyến sông, đã xác định HLTL dọc tuyến sông

- Về tiêu chuẩn PCL: khả năng phòng chống lũ của tuyến sông có đê tỉnh Nam Định giai đoạn năm 2011- 2020 như sau: sông Hồng, sông Đào, sông Đáy, sông Ninh Cơ thuộc địa phận tỉnh Nam Định có thể chống được trận lũ có chu kỳ lặp lại

300 năm tại trạm Sơn Tây (mô hình trận lũ tháng 8 năm 1996) tương ứng với tần

suất 0,33%

- Về hành lang thoát lũ trên tuyến sông: Tại các khu vực khoảng cách giữa hai tuyến đê lớn, hành lang thoát lũ được xác định, gồm phần lòng sông mùa kiệt và một phần bãi sông, phần bãi sông còn lại ngoài chỉ giới xây dựng và ngoài phạm vi bảo vệ đê điều có thể được sử dụng để phục vụ phát triển kinh tế xã hội

- Về mực nước và lưu lượng lũ thiết kế: đã xác định được Q, H lũ thiết kế tại các điểm dọc tuyến sông, trong đó quy định cụ thể Q, H lũ thiết kế tại một số điểm khống chế chính như sau:

Bảng 4 Mực nước, lưu lượng lũ thiết kế tại một số điểm chính trên sông Ninh Cơ

T Tên sông Tuyến

đê Vị trí theo Km đê Địa danh

Hình 7 Quy hoạch hành lang thoát trên tuyến sông Ninh Cơ

3 2 Đánh giá vai trò giao thông thủy của sông Ninh Cơ

Cửa sông Ninh Cơ có vai trò vô cùng quan trọng đối với mạng lưới giao thông đường thủy nội địa ĐBBB Trong mạng lưới giao thông đường thủy nội địa ĐBBB

có 3 tuyến vận tải chính:

- Tuyến số 1: từ cửa Lạch Huyện đi Việt Trì (hướng Đông Tây);

- Tuyến số 2: từ cửa Lạch Giang đi Việt Trì (hướng Nam - Tây Bắc);

- Tuyến số 3: từ cửa Đáy đi Hải Phòng (hướng Nam - Đông Bắc)

Hình 8 Sơ đồ mạng lưới giao thông thủy nội địa ĐBBB (Nguồn: TEDI)

Các cửa sông ven biển ĐBBB nói chung và cửa Lạch Giang nói riêng đều tồn tại ngưỡng cạn chắn cửa, với độ sâu rất hạn chế và tuyến luồng không ổn định, nên vấn đề nạo vét, chỉnh trị luồng tàu luôn luôn được đặt ra một cách bức xúc Cửa Lạch Giang vốn được sử dụng cho tầu pha sông biển 1000 DWT Bắc - Nam hoạt động Lượng hàng hóa qua mạng lưới giao thông đường thủy nội địa ĐBBB như sau:

Bảng 5 Lượng hàng hóa qua mạng lưới giao thông đường thủy nội địa ĐBBB

Loại hình vận tải Giai đoạn 2001 Giai đoạn 2010

3 2.2 Quy hoạch giao thông thủy của tuyến sông Ninh Cơ

Như đã phân tích ở phần trên, do cửa Lạch Giang và tuyến sông Ninh Cơ có vai trò quan trọng, là một trong những tuyến giao thông thủy chính của mạng lưới giao thông thủy nội địa ĐBBB, nên ngành giao thông thủy đã có nhiều dự án nghiên cứu, quy hoạch cải tạo tuyến giao thông thủy này, với nhiều công ty tư vấn cảng đường thủy có uy tín trong và ngoài nước như TEDI, HASKONING… Quy hoạch giao thông thủy của tuyến sông Ninh Cơ và cửa Lạch Giang như sau:

 Quy ho ạch các cảng biển trên mạng lưới thủy nội địa:

- Theo quyết định số 2190/QĐ-TTg ngày 24/12/2009 của Thủ tướng chính phủ về việc phê duyệt Quy hoạch phát triển hệ thống cảng biển Việt Nam đến năm

2020, định hướng đến năm 2030 thì cảng trên tuyến sông Ninh Cơ có cảng Hải Thịnh là cảng tổng hợp địa phương, vệ tinh của các cảng chính

Bảng 6 Quy hoạch cảng biển Hải Thịnh đến năm 2020

Công Năng - Phân Loại

Đến năm 2015 Đến năm 2020

Công suất Tr.T/năm

Cỡ tàu (nghìn DWT)

Công suất Tr.T/năm

Cỡ tàu (nghìn DWT)

2.5 - 3.0 1 - 10 4.0 - 4.5 1 - 10

- Theo quyết định số 1112/QĐ-BGTVT của Bộ Giao thông Vận tải về việc

phê duyệt Quy hoạch chi tiết Hệ thống cảng đường thủy nội địa (ĐTNĐ) khu vực phía Bắc đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030, có các cảng nằm trên tuyến giao thông thủy nội địa đi qua tuyến sông Ninh Cơ và cửa Lạch Giang

 D ự án phát triển GTVT khu vực Đồng Bằng Bắc Bộ (NDTDP):

- Mục đích của dự án: giải quyết các trở ngại cho chạy tàu tại hành lang 3 (Hành lang 3: Hà Nội - cửa Lạch Giang) bao gồm các hạn chế về độ hẹp của

khoang thông thuyền qua cầu, các mặt cắt ngang hẹp và nông trên luồng, các đoạn cong gấp, xói lở bờ và vấn đề bồi lắn g luồng tàu Các hạng mục đầu tư:

Các công trình dự kiến đầu tư: Nạo vét, công trình chỉnh trị cải tạo bán kính cong, kè bảo vệ bờ, phao tiêu báo hiệu, cụ thể:

• Nạo vét những vị trí bãi cạn trên tuyến sông Ninh Cơ

• Cải tạo cửa sông Ninh Cơ:

Mục tiêu: Đầu tư cải tạo đáp ứng cho tàu trọng tải tới 3000DWT giảm tải đi từ biển qua cửa Lạch Giang theo sông Ninh Cơ, kênh nối DNC, sông Đáy vào cảng Ninh Phúc (riêng các công trình cứng như Đê chắn sóng, Âu tàu đầu tư cho tàu 3000DWT đầy tải)

Hình 9 Quy hoạch tuyến hành lang 3: Hà Nội-cửa Lạch Giang (Nguồn:

WB6-GĐII)

CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THỦY ĐỘNG LỰC VÙNG CỬA

SÔNG NINH CƠ TRÊN KẾT QUẢ CỦA MÔ HÌNH TOÁN

4 1 Các yếu tố ảnh hưởng đến chế độ thủy động lực cửa sông Ninh Cơ

Vùng cửa sông là nơi giao thoa giữa sông và biển, nơi có chế độ thủy động lực biến đổi phức tạp liên tục cả theo thời gian và không gian Quá trình thủy động lực vùng cửa sông Ninh Cơ chịu ảnh hưởng trực tiếp của các yếu tố sông và các yếu tố biển Các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình thủy động lực vùng cửa sông Ninh

 Yếu tố dòng triều: là yếu tố có tính chu kỳ, thường xuyên và liên tục tác

động đến quá trình thủy động lực Khi vào mùa kiệt dòng chảy sông giảm nhỏ thì

yếu tố dòng triều ảnh hưởng rõ nét đến quá trình thủy động lực vùng cửa sông

 Yếu tố sóng: sóng khu vực cửa sông Ninh Cơ biến đổi theo hai mùa rất rõ

nét, là một yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thủy động lực vùng cửa sông, nhất là trong mùa gió Đông Bắc khi dòng chảy kiệt trong sông giảm

nhỏ

 Yếu tố dòng chảy ven bờ: dòng chảy ven khu vực cửa Ninh Cơ rất phát

triển, có hướng chung là hướng Đông Bắc - Tây Nam Đây là một yếu tố quyết

định, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thủy động lực và gây bồi lấp cửa sông

 Yếu tố địa hình đáy:

Vùng cửa sông là nơi có địa hình đáy biến đổi lớn liên tục theo mùa Địa hình đáy là kết quả của quá trình động lực tương tác giữa dòng chảy từ sông ra mang theo bùn cát mịn với sóng và dòng triều vào gây bồi/xói Nhưng ngược lại, khi địa hình đáy thay đổi sẽ tương tác ngược lại làm ảnh hưởng đến quá trình thủy động lực Bùn cát khu vực cửa sông Ninh Cơ gây bồi tụ ảnh hưởng đến quá trình thủy

động lực được đóng góp bởi hai thành phần: một thành phần bùn cát do dòng chảy

từ sông mang ra và một thành phần bùn cát do dòng ven bờ từ phía Bắc mang đến Bùn cát do dòng chảy sông mang ra: Tính trung bình, hàng năm sông Hồng tải

10 - 12 % Theo tài liệu nghiên cứu của Đề tài khoa học Nhà nước 34a-06-01 thì

lượng bùn cát trung bình mùa lũ đổ ra cửa Lạch Giang tương ứng 3.256 tấn (tương đương với 1,8 triệu mP

mP

3

Pxuống phía Nam Lượng bùn cát này được bồi tụ một phần phía trước cửa Ninh

Cơ

4.2 Xây dựng mô hình thủy động lực vùng cửa sông Ninh Cơ

Các cửa sông ở Việt Nam nói chung cũng như cửa sông Ninh Cơ nói riêng hiện nay rất thiếu về số liệu đo đạc khảo sát thủy hải văn Các cửa sông lớn thường chỉ có trạm đo mực nước liên tục và vị trí trạm thường nằm sâu trong cửa sông Cửa sông Ninh Cơ chỉ có trạm thủy văn Phú Lễ đo mực nước liên tục, trạm ở vị trí nằm cách cửa biển khoảng 8 km Các số liệu về lưu tốc dòng chảy, sóng, bùn cát… khu vực cửa sông chỉ có các số liệu được đo đạc khảo sát trong khoảng thời gian ngắn, không đồng bộ về thời gian Sử dụng các số liệu này để phân tích nghiên cứu sẽ không thể phản ánh được hết được chế độ thủy động lực vùng cửa sông Do đó, cần thiết phải xây dựng bộ công cụ mô hình toán hai chiều gồm mô hình sóng và mô hình dòng chảy cho khu vực cửa sông Ninh Cơ để có thể nghiên cứu được chế độ thủy động lực trong những điều kiện thủy hải văn đặc trưng Mô hình sóng sẽ tính toán mô phỏng được các đặc trưng về sóng và cung cấp biên sóng đầu vào cho mô hình dòng chảy tổng hơp; mô hình dòng chảys tổng hợp sẽ tính toán mô phỏng chi