“Nghiên cứu diễn biến xói lở và đề xuất giải pháp bảo vệ bờ biển Đồi Dương, tỉnh Bình Thuận

Hiện nay dọc theo ven biển nước ta đã có hệ thống đê, kè biển, hầu hết các tuyến đê, kè biển đều có nhiệm vụ bảo vệ an toàn và ổn định đời sống cho dân cư sống trong khu vực ven biển, cá

L ỜI CẢM ƠN

Sau m ột thời gian nghiên cứu, thực hiện luận văn Thạc sĩ với đề tài

“Nghiên cứu diễn biến xói lở và đề xuất giải pháp bảo vệ bờ biển Đồi Dương,

t ỉnh Bình Thuận” tác giả đã hoàn thành theo đúng nội dung của đề cương

nghiên cứu, được Hội đồng Khoa học và Đào tạo của Khoa kỹ thuật Biển phê duy ệt

Để có được kết quả như ngày hôm nay, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu s ắc tới PGS.TS Vũ Minh Cát – Khoa Kỹ thuật biển - Trường Đại học Thủy lợi, nghiên cứu viên Nguyễn Thành Luân- Phòng Thí nghiệm trọng điểm

Qu ốc gia về động lực học Sông Biển- Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã

t ận tình hướng dẫn, chỉ bảo và đóng góp các ý kiến quý báu trong suốt quá trình th ực hiện luận văn

Xin 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 cùng toàn th ể gia đình và bạn bè đã động viên, khích lệ, tạo điều kiện thuận

l ợi về mọi mặt để tác giả hoàn thành luận văn này

Trong quá trình th ực hiện luận văn, do thời gian và kiến thức còn hạn

ch ế nên chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót Vì vậy, tác giả rất mong nh ận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô, đồng nghiệp để giúp tác giả hoàn thi ện về mặt kiến thức trong học tập và nghiên cứu

Xin trân tr ọng cảm ơn!

Hà N ội, ngày tháng năm 2014

Tác giả

Nguy ễn Minh Đức

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

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: Nguyễn Minh Đức

học khoá 19 đợt 2 năm 2011 Ngày 19 tháng 12 năm 2012, tôi đã được nhận

đề tài: “Nghiên cứu diễn biến xói lở và đề xuất giải pháp bảo vệ bờ biển Đồi Dương, tỉnh Bình Thuận” dưới sự hướng dẫn của PGS TS Vũ Minh Cát

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 và các trang web theo danh mục tài

liệu tham khảo của luận văn

Hà N ội, ngày tháng năm 2014

Người làm đơn

Nguyễn Minh Đức

M ỤC LỤC

M Ở ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Phương pháp nghiên cứu 2

4 Kết quả đạt được 3

5 Nội dung luận văn 3

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 4

1.1 Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình, địa chất 4

1.1.1 Vị trí địa lý 4

1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo 5

1.2 Đặc điểm khí tượng, thủy hải văn 10

1.2.1 Đặc điểm khí tượng 10

1.2.2 Đặc điểm thủy hải văn 13

1.3 Đặc điểm dân sinh, kinh tế - xã hội 16

1.3.1 Dân sinh 16

1.3.2 Văn hoá xã hội 17

1.3.3 Hiện trạng kinh tế Bình Thuận 18

CHƯƠNG II HIỆN TRẠNG BỒI TỤ, XÓI LỞ BỜ BIỂN ĐỒI DƯƠNG, PHAN THI ẾT, TỈNH BÌNH THUẬN 21

2.1 Hiện trạng diễn biến bờ biển khu vực Đồi Dương 21

2.1.1 Đoạn bờ Mũi Né – Phú Hải ( Phan Thiết ) 22

2.1.2 Đoạn bờ Đồi Dương – Phan Thiết 23

2.1.3 Đoạn bờ biển cảng Phan Thiết – Kê Gà 25

2.2 Kết luận chương 26

CHƯƠNG III MÔ PHỎNG CHẾ ĐỘ THỦY ĐỘNG LỰC VÀ DIỄN BI ẾN HÌNH THÁI KHU VỰC ĐỒI DƯƠNG, PHAN THIẾT, TỈNH BÌNH THU ẬN 27

3.1 Giới thiệu mô hình Mike 21 27

3.2 Thiết lập mô hình dòng chảy và vận chuyển bùn cát cho khu Phan Thiết 32

3.3 Hiệu chỉnh mô hình 33

3.3.1 Hiệu chỉnh mô hình triều 33

3.3.2 Hiệu chỉnh mô hình sóng 35

3.4 Xây dựng kịch bản mô phỏng 37

3.4.1 Các kịch bản 37

3.4.2 Điều kiện biên và điều kiện ban đầu 37

3.5 Kết quả mô phỏng chế độ thủy động lực khu vực Đồi Dương 38

3.6 Kết quả mô phỏng diễn biến hình thái 42

3.6.1 Diễn biến hình thái trong thời kỳ gió mùa Đông Bắc 42

3.6.2 Diễn biến hình thái trong thời kỳ gió mùa Tây Nam 46

3.7 Phân tích cơ chế xói lở, bồi tụ cửa sông bờ biển Đồi Dương, Phan Thiết 47

CHƯƠNG IV ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH NHẰM ỔN ĐỊNH B Ờ BIỂN PHAN THIẾT 53

4.1 Mục tiêu 53

4.2 Các phương án đề xuất 53

4.3 Phân tích các phương án 53

4.3.1 Giải pháp “số 0” 53

4.3.2 Di dời tới nơi an toàn 53

4.3.3 Giải pháp sử dụng các công trình “mềm” 54

4.3.4 Giải pháp sử dụng công trình “cứng” 55

4.4 Phân tích các tác động đối với các phương án 62

4.4.1 Khái niệm và các hình thức nuôi bãi 62

4.4.2 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của giải pháp nuôi bãi 64

4.4.3 Các đặc tính của giải pháp nuôi bãi 65

4.4.4 Cơ sở lý thuyết của giải pháp nuôi bãi 67

4.5 Nuôi bãi khu vực bờ biển Phan Thiết 72

4.5.1 Vị trí nuôi bãi 72

4.5.2 Thời gian nuôi bãi 74

4.5.3 Vật liệu nuôi bãi 74

4.5.4 Hình thức nuôi bãi 75

4.5.5 Diện tích nuôi bãi 75

K ẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79

KẾT LUẬN 79

KIẾN NGHỊ 80

TÀI LI ỆU THAM KHẢO

DANH M ỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Chỉ tiêu cơ lý của lớp 1 9

Bảng 1.2 Vận tốc gió lớn nhất theo các hướng 14

Bảng 1.3 Kết quả xử lý thống kê quan trắc sóng ngoài khơi tại trạm Bạch Hổ 14

Bảng 1.4 Số đơn vị hành chính, diện tích và dân số 17

Bảng 3.1 Các module tính toán trong MIKE21 29

Bảng 3.2 Năng lượng sóng tương đương tại trạm Phú Quý (1990-2007) 38

Bảng 3.3 Tên và vị trí các mặt cắt 42

Bảng 3.4 Phân bố gió mùa hàng năm 48

Bảng 4.1 Chiều cao sóng có nghĩa tại trạm Phú Quý (1990-2009) 77

DANH M ỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Sơ đồ hành chính thành phố Phan Thiết 4

Hình 1.2 Sơ đồ địa chất khu vực Phan Thiết 5

Hình 3.1 Địa hình và lưới tính khu vực nghiên cứu 32

Hình 3.2 So sánh quá trình mực nước thực đo và tính toán tại trạm Phan Thiết 34

Hình 3.3 Trường sóng khu vực Đồi Dương lúc 13giờ ngày 22/8/2010 36

Hình 3.4 So sánh chiều cao sóng thực đo và tính toán 36

Hình 3.5 Trường sóng trong gió mùa Đông Bắc 39

Hình 3.6 Dòng chảy sườn triều xuống tại thời điểm 22h ngày 20/11/2009 39

Hình 3.7 Trường sóng trong gió mùa Tây Nam 40

Hình 3.8.Dòng chảy sườn triều xuống lúc 4h ngày 4/8/2010 41

Hình 3.9 Dòng chảy sườn triều lên tại thời điểm 23h ngày 23/8/2010 41

Hình 3.10 Vị trí các mặt cắt trích địa hình đáy 42

Hình 3.11 Biến đổi địa hình đáy trong gió mùa Đông Bắc 43

Hình 3.12 Diễn biến bồi xói tại mặt cắt MC1 44

Hình 3.13 Diễn biến bồi xói tại mặt cắt MC2 44

Hình 3.14 Diễn biến bồi xói tại mặt cắt MC3 45

Hình 3.15 Diễn biến bồi xói tại mặt cắt MC4 45

Hình 3.16 Diễn biến bồi xói tại mặt cắt MC5 46

Hình 3.17 Biến đổi đáy trong gió mùa Tây Nam 47

Hình 3.18 Sơ đồ phức hợp nguyên nhân của xói lở, bồi tụ bờ biển (Gegar, 2007) 47

Hình 3.19 Dòng hải lưu mùa đông và dòng hải lưu mùa hè trên biển Đông Mũi tên biểu thị hướng dòng chảy trung bình, các con số biểu thị tốc độ dòng chảy trung bình theo đơn vị kn (1 kn ≈ 0.51 m/s) (Nguồn: U.S Naval Occeanographic Office, 1957) 49

Hình 3.20 Diễn biến đường bờ cửa Phú Hải – vịnh Phan Thiết 52

Hình 4.1.Công trình nuôi bãi đầu tiên ở bán đảo Coney, Newyork 55

Hình 4.2 Hệ thống mỏ hàn ở California 56

Hình 4.3 Hệ thống mỏ hàn 56

Hình 4.4 Quy luật bồi xói bên trong hệ thống mỏ hàn 56

Hình 4.5 Kè biển Tân Thành 57

Hình 4.6 Kè biển Hàm Tiến 57

Hình 4.7 Kè cứng được áp dụng tại bãi Đồi Dương 58

Hình 4.8 Một đoạn kè khu vực Đồi Dương 59

Hình 4.9 Tường biển tại Đà Nẵng và tường biển tại Seamangeum 59

Hình 4.10 Đê phá sóng Dung Quất 61

Hình 4.11.Tác động của công trình biển tới cơ chế bồi xói 61

Hình 4.12 Nuôi bãi trực tiếp sử dụng biện pháp phun vòi rồng 63

Hình 4.13 Nuôi bãi trực tiếp sử dụng phương tiện cơ giới 63

Hình 4.14 Hình thức nuôi bãi gián tiếp 64

1

M Ở ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Nước ta có hơn 3200 km bờ biển, kéo dài từ Móng Cái (Quảng Ninh) đến

Hà Tiên (Kiên Giang) với nhiều cửa sông, bãi biển đẹp và nhiều khu sinh thái

có giá trị cao Dải bờ này càng có vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh

tế xã hội của đất nước Không chỉ ở Việt nam mà cả trên thế giới, bờ biển và khu vực ven biển thường là nơi tập trung dân cư, là các trung tâm kinh tế, thương mại sầm uất, khu du lịch, là nơi đặt các hải cảng, khu công nghiệp và khu chế xuất quan trọng Hiện nay dọc theo ven biển nước ta đã có hệ thống

đê, kè biển, hầu hết các tuyến đê, kè biển đều có nhiệm vụ bảo vệ an toàn và

ổn định đời sống cho dân cư sống trong khu vực ven biển, các vùng đất thấp ven biển, các vùng sản xuất nông nghiệp, nghề muối… Tuy nhiên, nước ta

nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, bờ biển lại kéo dài nên thường xuyên

chịu tác động của các yếu tố tự nhiên như sóng, gió, thủy triều, bão bờ biển thường xuyên bị biến động, hiện tượng xói lở bờ biển gây mất đất, phá huỷ nhà cửa, các khu du lịch, khách sạn, phá huỷ các cơ sở hạ tầng đang diễn ra ngày một mạnh mẽ hơn, gây thiệt hại lớn về người và tài sản cho các khu vực ven biển ở Việt Nam Trong số các tỉnh ven biển, tỉnhBình Thuận là một tỉnh nam Trung Bộ, có bờ biển dài hơn 192 km, với nhiều trọng điểm xói lở Trước những ảnh hưởng của các yếu tố biển, thiên tai, biến đổi khí hậu, hiện nay nhiều khu vực trên địa bàn tỉnh, biển ngày càng xâm thực sâu vào bờ, làm

mất nhiều diện tích đất, gây nhiều thiệt hại đối với nhà cửa của nhân dân, công trình công cộng, các khu du lịch nổi tiếng như Hàm Tiến - Mũi Né, Đồi Dương - Đức Long, Phước Lộc - LaGi, Phước Thể - Tuy Phong, cùng với tần suất lũ, bão xảy ra ngày càng nhiều, đe dọa đến đời sống của người dân Việc xây dựng các công trình vùng ven biển đã có những tác động đến diễn biến đường bờ, chế độ thuỷ động lực của khu vực Vì vậy, việc nghiên cứu chế độ

2

thuỷ động lực và diễn biến bờ biển khu vực Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận là hết sức quan trọng và cần thiết Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học cho các nhà quản lý, các nhà khoa học cũng như các nhà đầu tư có cái nhìn tổng thể hơn, trên cơ sở đó để suất những quy hoạch và quản lý tổng hợp vùng bờ hợp

lý nhất giúp ổn định an sinh kinh tế xã hội và định hướng phát triển bền vững cho vùng

2 M ục tiêu của đề tài

Mục tiêu chính của đề tài là sử dụng công cụ mô hình toán để:

- Nghiên cứu chế độ thủy động lực và sơ bộ xác định nguyên nhân gây bồi xói, đặc điểm chế độ dòng chảy, quy luật vận chuyển bùn cát làm ảnh hưởng đến ổn định đường bờ biển

- Đề xuất giải pháp công trình chỉnh trị tổng thể chống bồi, xói để ổn định vùng cửa sông, bờ biển Phan Thiết

3 Phương pháp nghiên cứu

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

- Phương pháp tổng hợp, phân tích

Trên cơ sở các số liệu thu thập được bao gồm các yếu tố khí tượng,

thủy hải văn, các yếu tố thời tiết dị thường; các báo cáo tình trạng xói lở, bồi

tụ trong những năm gần đây; bản đồ, bình đồ địa hình các thời kỳ để phân tích

diễn biến đường bờ biển Phan Thiết

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

- Phương pháp viễn thám & GIS

Sử dụng công nghệ viễn thám đánh giá diễn biến bờ biển khu vực nghiên cứu qua tài liệu lịch sử

3

- Phương pháp 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 bờ biển Phan Thiết Với phương pháp này

có thể 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

4 K ết quả đạt được

- Đánh giá hiện trạng và quy luật diễn biến bờ biển Phan Thiết

- Xác định các nguyên nhân gây nên diễn biến tại bờ biển Phan Thiết

- Xây dựng mô hình sóng triều và vận chuyển bùn cát vùng Phan Thiết,

mô phỏng diễn biến đường bờ khu vực Phan Thiết theo các kịch bản

- Đề xuất giải pháp nhằm ổn định bờ biển Phan Thiết

5 N ội dung luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị và danh mục tài liệu tham khảo, luận văn gồm 4 chương như sau:

Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu

Chương 2: Hiện trang bồi tụ, xói lở bờ biển Đồi Dương, Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận

Chương 3: Mô phỏng chế độ thủy động lực và diễn biến hình thái khu vực Đồi Dương

Chương 4: Đề xuất giải pháp nhằm ổn định bờ biển Phan Thiết

4

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình, địa chất

1.1.1 Vị trí địa lý

Bình Thuận là tỉnh duyên hải thuộc Nam Trung Bộ, phía Bắc giáp tỉnh Ninh Thuận, phía Tây Bắc giáp tỉnh Lâm Đồng, phía Tây giáp tỉnh Đồng Nai, phía Tây Nam giáp tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu và phía Đông giáp biển Đông Bình Thuận gồm 10 đơn vị hành chính và thành phố Phan Thiết là trung tâm hành chính, kinh tế, văn hóa chính của tỉnh

Thành phố Phan Thiết được công nhận là thành phố cấp 3 vào tháng 8 năm 1999 trên cơ sở thị xã Phan Thiết với tổng diện tích tự nhiên là 20.645,36

ha, chiếm 2,62% diện tích toàn tỉnh Bình Thuận, tiếp giáp với huyện Bắc Bình ở phía Bắc, huyện Hàm Thuận Bắc ở phía Tây, giáp với huyện Hàm Thuận Nam ở phía Nam và giáp với Biển Đông ở phía Đông Thành phố Phan Thiết có đường bờ biển dài 57,4 km kéo dài từ xã Tiến Thành đến Mũi Né

Khu vực nghiên cứu được giới hạn bởi tọa độ 10042’10” đến 110

00’00”

vĩ độ Bắc và 108000’10” đến 108021’30” độ kinh Đông

Hình 1.1 Sơ đồ hành chính thành phố Phan Thiết

5

1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo

a Các h ệ tầng địa chất tại khu vực nghiên cứu

Hình 1.2 Sơ đồ địa chất khu vực Phan Thiết

có cấu tạo khối màu xám hồng

H ệ tầng Trà Mỹ (J 2 a-bjtm)

Đá trầm tích hệ tầng Trà Mỹ không lộ ra trên mặt, bề dày khoảng 200m, thành phần chủ yếu là đá phiến sét màu đen xen bột kết và ít cát kết màu xám đen Các trầm tích hệ tầng Trà Mỹ thường bị phủ bất chỉnh hợp bởi các trầm tích của hệ tầng Liên Hương (N2lh), hệ tầng Mũi Né (mQ21 mn), hệ

tầng Phan Thiết (mbQ2

2-3

pt)

6

Hệ tầng Nha Trang (K 2 nt)

Các trầm tích hệ tầng Nha Trang phân bố ở khu vực đồi Ông Hoàng với

bề dày khoảng 100m trên diện tích khoảng 0,8 km2

Thành phần thạch học

chủ yếu các đá phun trào dacite, ryodacite porphyr và tuff của chúng Các đá

của hệ tầng bị phủ bởi trầm tích hệ tầng Phan Thiết (mbQ2

gặp trong các hố khoan sâu Hệ tầng gồm 3 tập:

Tập 1: dày 3m, thành phần cuội sỏi lẫn cát sét có chứa di tích chứa

tảo biển

Tập 2: dày 4,9m, bột sét loang lỗ chứa di tích tảo biển

Tập 3: dày 7,1m, cát sỏi màu xám chứa di tích tảo nước ngọt và nước

mặn ưu thế lục địa

Hệ tầng Mũi Né (mQ 2

1

mn)

Hệ tầng Mũi Né có thành phần chủ yếu là cát có pha bột sét màu xám,

gắn kết trung bình, phần đáy có lớp mỏng sạn sỏi Trầm tích của hệ tầng phủ

của trầm tích rõ rệt, có thể quan sát được tại các vách xâm thực và trong các

lỗ khoan Thành phần gồm thạch anh hạt nhỏ đến trung màu đỏ, phủ bất chỉnh hợp lên hệ tầng Liên Hương (N2lh) Bề dày hệ tầng khoảng 52m

Tr ầm tích biển (mQ 2 2-3 )

7

Các trầm tích biển tuổi Pleistocen muộn phân bố hạn chế ở khu vực Phú Lâm, rìa phía Tây đô thị ở độ cao 10-20m, thành phần là cát thạch anh

hạt mịn-trung màu trắng Bề dày của các trầm tích này chưa thể khống chế

hết, chúng gối vào các trầm tích của hệ tầng Phan Thiết, bị các trầm tích sông

biển tuổi Holocen sớm giữa cắt qua

Phan Thiết (mbQ2

2-3

pt) Khu vực phía Nam bãi Đồi Dương, một phức

hệ magma (phức hệ Đèo Cả - GK2 -P 1 đc 3 ) lộ trên bề mặt với diện tích không

lớn Thành phần chủ yếu của các trầm tích này là cát thạch anh, hạt mịn, độ

chọn lọc trung bình, có lẫn xác sinh vật

b Đặc điểm địa chất công trình

T ập thạch học nguồn gốc nhân tạo

Tập thạch học này bao gồm các đất đá do các hoạt động của con người

tạo nên chỉ với một phức hệ thạch học cát, cát pha, phân bố thành những khoảng nhỏ với diện tích khoảng 2km2

, dọc theo quốc lộ 28, quốc lộ 1A và một phần Đông Bắc của đô thị

Tập thạch học trầm tích sông

Ph ức hệ thạch học cát trầm tích sông Holocen thượng (aQIV3): phân bố không liên tục, thường thấy ở các khu vực uốn khúc của sông Cà Ty và sông Cái dưới dạng các bãi bồi Bề dày thay đổi từ 1-5m, thành phần thạch học chủ yếu là cát màu xám vàng, xám trắng

Ph ức hệ thạch học sét pha trầm tích sông Holocen trung-thượng

(aQIV2-3): phân bố dọc theo sông Cái, sông Cà Ty với diện tích khoảng 7km2

8

T ập thạch học trầm tích biển

Ph ức hệ thạch học cát trầm tích biển Holocen thượng (mQIV

3): phân bố thành dải hẹp chạy dọc theo bờ biển tạo thành các bãi triều với độ cao tuyệt đối 1-2m, bề dày thay đổi từ 2-5m, thành phần chủ yếu là cát thạch anh hạt

c Đặc điểm thành phần vật liệu bờ

Đường bờ khu vực bãi biển Đồi Dương có cấu tạo chủ yếu bởi các thành phần hạt mịn lẫn xác sinh vật chiếm ưu thế Xu thế bồi xói tại khu vực phụ thuộc mạnh mẽ vào thời kỳ hoạt động của 2 loại gió mùa

Về địa chất, khu vực nghiên cứu được chia thành 2 lớp:

Lớp 1: là lớp cát thạch anh hạt trung, có lẫn vỏ sò, màu xám vàng, vàng nhạt, trạng thái rời rạc Chiều dày của lớp không đều, ở vùng đá gốc lộ lên thì mỏng, từ 0,5 đến 1m, các vùng khác dày hơn, tùy theo mức độ bồi xói

của đường bờ Bảng 1.1 là kết quả phân tích các chỉ tiêu cơ lý của lớp 1, qua

đó cho thấy thành phần chủ yếu của lớp thứ nhất chủ yếu là cát với tỷ trọng 2,67

9

B ảng 1.1 Chỉ tiêu cơ lý của lớp 1

Kg/cm3 độ

Lớp 2: đá gốc là đá granite lộ không đều, vùng gần cuối bãi (k1+400m) đá lộ trên mặt, nhô ra xa biển, cao độ mặt đá khoảng 0,5-1m Vào mùa bồi, dải đá lộ ít nhưng vào mùa xói, dải đá lộ rõ với cao độ khoảng 1m

Về địa hình, khu vực bãi biển Đồi Dương được chia thành 2 đoạn cơ bản:

Đoạn 1: từ khách sạn Novotel đến dải đá lộ gần nhà thờ Lạc Đạo, dài khoảng 1400m, bờ biển phẳng, hình cánh cung lõm vào đất liền Cao độ tự

10

nhiên khoảng +3 đến +5m Bãi biển dài và thoải, được khai thác làm bãi tắm

Bề dày lớp bồi tích mỏng dần theo chiều từ Bắc tới Nam Hình 1.9 cho thấy

sự thay đổi bề dày trầm tích dọc theo đường bờ

Đoạn 2: từ dải đá lộ gần nhà thờ Lạc Đạo đến kè C1 (kè cửa sông Cà Ty) bảo vệ cảng cá Phan Thiết, dài khoảng 234m cũng có dạng cánh cung, lõm về phía đất liền Bãi biển dốc, vào mùa xói, đá lộ nhiều, bãi biển không phẳng Kè C1 ra đời, tình trạng xói lở được cải thiện, nhưng không đáng kể

d Đặc điểm địa mạo khu vực nghiên cứu

Trên khu vực thành phố Phan Thiết, địa hình gồm các tích tụ bar cát

nổi cao 5-10m đến 80-120m, các đồng bằng tích tụ ven sông, biển cao 2-5m đến 15-30m Trong quá khứ và hiện tại, đồng bằng Phan Thiết là nơi hoạt động tranh chấp của các hoạt động của sông, của biển và cả tác động của gió Bên cạnh đó, dải cát đỏ chịu tác dụng xâm thực mạnh chiếm diện tích chủ yếu

tại khu vực Phan Thiết

1.2 Đặc điểm khí tượng, thủy hải văn

2010 đo tại trạm Phan Thiết

b Ch ế độ mưa

Thành phố Phan Thiết có hai mùa tương đối rõ rệt: mùa mưa trùng với mùa gió mùa Tây Nam, thường bắt đầu từ giữa tháng 05 và kéo dài đến hết tháng 10 Mùa khô trùng với mùa gió mùa Đông Bắc, thường bắt đầu từ tháng

11 đến cuối tháng 04 năm sau

11

Hình 1.3 Nhiệt độ trung bình hàng tháng tại Phan Thiết

Hình 1.4 Biểu đồ lượng mưa trung bình các tháng tại Phan thiết

c Ch ế độ nắng

Thành phố Phan Thiết năm trong vùng có vĩ độ thấp, thời gian chiếu sáng dài, trung bình hàng năm có khoảng trên 2.700 giờ nắng Mùa khô có số giờ nắng trung bình từ 6 - 8 giờ/ngày, tháng 4 có số giờ nắng cao nhất (>214 giờ) Mùa mưa số giờ nắng thấp, khoảng từ 120 – 185 giờ/ tháng, tháng thấp nhất là tháng 10 (khoảng 121 giờ) Hình 1.5 cho thấy sự thay đổi số giờ nắng theo các tháng trong năm

12

Hình 1.5 Sự thay đổi số giờ nắng các tháng trong năm

c Độ ẩm tương đối

Phan Thiết có độ ẩm trung bình khoảng 80,14% năm Tháng có độ ẩm

thấp nhất là các tháng vào mùa khô (từ tháng 11 đến tháng 04), độ ẩm từ 76 – 77% Tháng có độ ẩm cao nhất là các tháng trùng vào mùa mưa (tháng 05 đến tháng 10), độ ẩm khoảng 82,11% (hình 1.6) Độ ẩm trên rất thuận lợi cho việc chế biến các nguyên vật liệu phục vụ cho công nghiệp, xây dựng, làm muối, đặc biệt là phơi sấy và chế biến các loại hải sản phục vụ cho công nghiệp chế

biến

Hình 1.6 Độ ẩm tương đối trung bình các tháng trong năm

13

1.2.2 Đặc điểm thủy hải văn

a Thủy triều

Bình Thuận có chế độ triều rất phức tạp do triều dài bờ biển dài hơn 192

km, đường bờ khúc khuỷu nhiều vịnh;

Phía Nam tỉnh giáp với Bà Rịa – Vũng Tàu chịu chi phối của của chế độ triều vùng ven biển đông của Nam Bộ là bán nhật triều không đều Độ lớn thủy triều từ 2,0 đến 2,5 m;

Độ lớn triều ven biển Bình Thuận giảm dần khi đi từ các huyện phía Nam lên phía bắc ;

Chiều dài bờ biển có chế độ Nhật triều không đều chiếm tỷ lệ lớn, bao gồm các huyện Tuy Phong, Bắc Bình, Tp Pham Thiết và Hàm Thuận Nam Độ lớn thủy triều vào những ngày nước cường từ 1,5 đến 2,0 m

b Ch ế độ gió

Vùng biển Phan Thiết chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc nhưng ảnh hưởng này yếu dần khi đi từ Bắc vào Nam Vùng khí hậu này có hai mùa gió rất rõ rệt: mùa gió Đông Bắc bắt đầu vào khoảng tháng 10 hàng năm và kết thúc vào khoảng giữa tháng 4 năm sau và mùa gió mùa Tây Nam trong thời gian còn lại của năm Hai loại gió này quyết định đến tính chất khí hậu và

cơ chế bồi xói trong khu vực

Từ tháng 10 tới tháng 12 cũng là mùa bão tại đây nên xác suất xuất hiện gió mạnh rất lớn Theo các thống kê quan trắc tại trạm Nha Trang, vào tháng X, xác suất xuất hiện gió mạnh với tốc độ lớn hơn 8m/s và 10m/s tương ứng là 7,2% và 1,7% Đặc biệt, vào tháng này còn quan trắc thấy gió có tốc

độ lớn hơn 16m/s với xác suất xuất hiện là 0,3% (Vũ Thanh Ca, 2005) Từ

giữa tháng 3 đến tháng 9, gió chuyển dần sang hướng Tây đến Tây Nam, thổi

từ đất liền ra biển, triệt tiêu sóng lừng truyền từ ngoài khơi vào, giúp cho bãi cát bồi trở lại [2]

14

Tốc độ gió cực đại quan trắc theo các hướng, sử dụng hàm phân bố Rayleigh để tính tốc độ gió theo các tần suất khác nhau: 1%, 5% và 13% Vận

tốc gió cực đại theo các hướng được thể hiện trong bảng 2.3

Bảng 1.2 Vận tốc gió lớn nhất theo các hướng

Tần suất Hướng

Bảng 1.3 Kết quả xử lý thống kê quan trắc sóng ngoài khơi tại trạm Bạch Hổ

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Htb 2,6 1,9 1,5 1,0 0,9 1,4 1,2 1,5 1,8 1,5 2,2 3,0 Ttb 6,4 5,7 5,5 5,1 4,8 5,1 5,1 5,0 4,8 6,2 6,2 6,5 Hmax 7,0 6,3 6,9 4,5 6,0 4,7 4,0 5,0 5,0 5,0 7,0 10,5 Tmax 8,7 8,2 8,0 10,0 6,8 7,1 7,7 7,0 7,3 8,4 8,4 11,5

- Sóng ngoài khơi thềm lục địa biển Đông thường là sóng hỗn hợp

gió-lừng Độ cao và chu kỳ trung bình năm là 1,6 m và 5,5 giây tương ứng, độ cao

và chu kỳ sóng cực đại là 10,5 m và 11,5 giây Sóng lớn thường xuất hiện trong

thời kỳ gió mùa Đông-Bắc và gió mùa Tây-Nam Sóng với độ cao trên 4,0 m có xác suất cao nhất vào thời kỳ gió mùa Đông-Bắc, còn vào thời kỳ gió mùa Tây-

15

Nam, sóng có độ cao ít khi vượt quá 3,0 m Chu kỳ sóng nằm trong khoảng từ 5,0-12,0 giây Độ cao sóng cực đại ở cấp tần suất 1% là 12,7 m trong thời kỳ gió mùa Đông-Bắc

- Sóng ven bờ biển Đông tạo thành từ sóng biển khơi có hướng nằm trong cung từ Đông-Bắc đến Đông-Nam, lan truyền vào phía đất liền Do hiệu ứng khúc xạ và tán xạ, khi tiếp cận vào vùng ven bờ, sóng có hướng trực giao với đường đẳng độ sâu Vì vậy, sóng ven bờ biển Đông có hướng chủ đạo nằm trong cung từ Đông-Đông-Bắc đến Đông-Đông-Nam, trong đó, hướng Đông có tần suất cao nhất Như vậy, trong thời gian có gió mùa Tây-Nam, ven biển Đông nhìn chung lặng sóng, ngoại trừ gặp dông nhiệt hay áp thấp nhiệt đới và bão Do

đi vào vùng biển nông, độ cao sóng giảm nhanh chóng trong khi vẫn giữ chu kỳ như ngoài biển sâu Độ cao sóng khi vào bờ phụ thuộc rất nhiều yếu tố, như hướng gió và hướng dải đường bờ, độ rộng và hình thái dải bờ, thực vật dải bờ

và các công trình ven bờ… Theo các đánh giá lý thuyết, độ cao cực đại sóng sát

bờ có thể đạt đến 1,78 độ sâu trước bờ

Biến thiên các thông số sóng trong ngày và tháng phụ thuộc vào sự ổn định

của hướng và tốc độ gió Cần lưu ý là khi vào đến gần bờ, độ cao sóng và hướng sóng thay đổi rất mạnh do đi vào vùng biển nông

Vào mùa gió Đông-Bắc, tần suất sóng gió có độ cao nhỏ hơn 1m chiếm 82%, trong đó hướng Đông Bắc chiếm 49% và hướng Bắc 24%; còn sóng gió có

độ cao từ 1-1,5 m chiếm 12% Sóng lừng có độ cao từ 1,9-3,7m có tần suất 20% trong đó hướng Bắc chiếm 19% Sóng lừng có độ cao lớn hơn 3,7m chiếm 7%

Tần suất lặng sóng là 65% Vào mùa gió Tây-Nam, tần suất sóng gió có độ cao nhỏ hơn 1m chiếm 77%, trong đó hướng Tây-Nam chiếm 50% và hướng Nam 15%; còn sóng gió có độ cao từ 1-1,5m chiếm 14% Sóng lừng có độ cao từ 0,3-1,8 m chiếm 17%, trong đó hướng Nam 9% và Tây-Nam 7%; các sóng lừng có

độ cao từ 1,9-3,7 m có tần suất 15% trong đó hướng Tây-Nam chiếm 8%, hướng

Sóng trong thời gian quan trắc là sóng có hướng từ Nam đến Tây Nam (S, SSW, SW) [2]

d Dòng ch ảy

Kết quả khảo sát hải văn đợt tháng 6 và tháng 11 năm 2009 tại ven biển Phan Thiết và Phan Rí : dòng chảy ven bờ lớn nhất tại Phan Thiết đợt tháng 6 là 18,69 cm/s và tại Phan Rí là 17,75 cm/s Đợt tháng 11 lớn nhất tại Tp Phan Thiết là 66,3 cm/s, tại Phan Rí là 68,7 cm/s Qua kết quả trên ta nhận thấy dòng chảy trong tháng 11 lớn hơn nhiều so với tháng 6

1.3 Đặc điểm dân sinh, kinh tế - xã hội

1.3.1 Dân sinh

Theo niên gián thống kê tỉnh Bình Thuận ngày 01/04/2009, quy mô và

mật độ dân số có sự chênh lệch khá lớn giữa thành phố Phan Thiết, thị xã La

Gi và các huyện Nhìn chung dân cư tập trung chủ yếu ở những vùng kinh tế ven biển do đó tỉnh cần sớm có những giải pháp phát triển kinh tế xã hội ở các vùng khác nhau tránh sự tập chung dân cư không đồng đều

 Dân số: 1.169.450 người điều tra dân số 01/04/2009

 Mật độ: 149 người/km²

 Số nam: 590.671 người; số nữ: 578.779 người

 Thành thị: 460.800 người; nông thôn: 708.650 người

17

Bảng 1.4 Số đơn vị hành chính, diện tích và dân số

STT S ố xã

S ố phường,

th ị trấn

Di ện tích (km2)

Dân s ố TB năm 2009 (người)

M ật độ (người/km2)

1.3.2 Văn hoá xã hội

Kết cấu hạ tầng kinh tế - kỹ thuật đã được cải thiện đáng kể - Hiện nay các địa bàn trong tỉnh đều có điện; nguồn cung cấp điện được bảo đảm từ lưới điện quốc gia Có 3 nguồn điện chính:

+ Từ nhà máy thủy điện Đa Nhim qua lưới truyền tải 110 KV

+ Từ nhà máy thủy điện Hàm Thuận Đa Mi qua lưới truyền tải 110 KV

+ Trạm phát điện diesel 3800 KW

- Hệ thống cấp nước đã được cải tạo, mở rộng cung cấp đủ nước cho đô thị, khu du lịch, khu công nghiệp Nhà máy nước Phan Thiết có công suất 25.000

18

m³/ngày đêm, hiện đang nâng cấp, mở rộng hệ thống đường ống bằng nguồn vốn ADB, đảm bảo đáp ứng đủ các nhu cầu sinh hoạt và sản xuất Tại các huyện đều có trạm cấp nước quy mô nhỏ 500-2000 m³/ngày đêm

- Hệ thống thông tin liên lạc thường xuyên được nâng cấp, mở rộng và hiện đại hoá

1.3.3 Hiện trạng kinh tế Bình Thuận

- Tổng GDP (giá 1994 ) năm 2005 đạt: 3.828 tỉ đồng, tốc độ tăng trưởng GDP bình quân giai đoạn 2000 – 2005 là: 12,01 %/ năm

- Cơ cấu tổng sản phẩm (GDP) năm 2005: Nông – lâm – thủy sản: 32,14 %; công nghiệp - xây dựng: 29,37 %; thương mại – du lịch: 38,49 %

- Các lĩnh vực kinh tế có lợi thế phát triển là Nông – Lâm – Thủy sản

và kinh tế dịch vụ du lịch Trong cơ cấu Nông – Lâm – Thủy sản tập trung vào khai thác thủy sản- hải sản, phát triển chăn nuôi bò - dê thịt, trồng cây công nghiệp lâu năm, cây ăn trái; các sản phẩm hàng hóa chính gồm có: hải

sản ( cá các loại), thịt bò, thịt dê, nhân hạt điều, mủ cao su, thanh long, ……

- Giá trị sản xuất Nông – Lâm – Thủy sản năm 2005 ( giá hiện hành) đạt: 4.671,81 tỷ đồng, trong đó nông nghiệp: 3.262,12 tỷ đồng, lâm nghiệp: 179,67 tỷ đồng và thủy sản: 1230,02 tỷ đồng

- Tốc độ tăng trưởng GDP ngành Nông – Lâm – Thủy sản và công nghiệp từ năm 200 – 2005 khá ổn định: thấp nhất là 6,52 %/ năm ( năm 2002)

và cao nhất là 8,36 %/ năm ( năm 2003)

- Tổng kim ngạch xuất khẩu hàng hóa trên địa bàn tỉnh năm 2005 đạt: 95,028 triệu USD, tốc độ tăng trưởng giá trị xuất khẩu giai đoạn 200 – 2005 tăng bình quân : 15,25 %/ năm; trong đó kim ngạch xuất khẩu Nông – Lâm – Thủy sản hàng hóa năm 2005 là: 80,385 triệu USD, tốc độ tăng trưởng giá trị

xuất khẩu đạt 13,88 %/ năm

19

- Tổng số vốn đầu tư xây dựng cơ bản cho Nông – Lâm – Thủy sản và công nghiệp năm 2005: 280 tỷ đồng, chiếm 9,6 % tổng vốn đầu tư Vốn vay phát triển Nông – Lâm – Thủy sản năm 2005 là: 1061,63 tủy đồng; trong đó

vốn vay trung và dài hạn: 305,8 tỷ đồng, vốn vay ngắn hạn: 755,83 tỷ đồng

- Những lợi thế trong phát triển kinh tế - xã hội:

+ Quy mô đất nông nghiệp lớn, đa dạng về điều kiện sinh thái, cho phép hình thành nền nông nghiệp phát triển đa canh

+ Bình Thuận có kinh tế du lịch phát triển mạnh nên nhu cầu tiêu thụ Nông - Thủy sản hàng hóa có chất lượng cao tăng nhanh, tạo động lực thúc đẩy sản xuất phát triển

+ Nguồn lợi hải sản có trữ lượng lớn và ngư dân giàu kinh nghiệm trong khai thác, góp phần duy trì ngành kinh tế mũi nhọn là ngư nghiệp liên

tục phát triển

+ Những năm gần đây địa phương đã được đầu tư lớn để xây dựng công trình thủy lợi để cấp nước tưới tiêu, tiêu úng, chống lũ, đã và đang phát huy hiệu quả trong việc hình thành nền nông nghiệp thâm canh, tăng vụ và tăng năng suất cây trồng

+ Quá trình sản xuất đã chọn được một số giống cây trồng, vật nuôi chủ

lực, được thị trường tiêu thụ mạnh như: thanh long, điều, cao su, hồ tiêu, bò, thịt dê,

- Những khó khăn và hạn chế trong phát triển kinh tế - xã hội:

+ Khả năng vốn ngân sách tỉnh và của Nông – Ngư – công hạn chế, trong khi yêu cầu đầu tư lớn

+ Chất lượng sản phẩm hàng hóa có độ đồng đều thấp; đặc biệt là lương thực, rau màu, thịt gia súc,….có giá thành cao

+ Công nghiệp chế biến ít hỗ trợ cho Nông – Lâm – Ngư nghiệp phát triển

20

+ Chất lượng nguồn nhân lực sản xuất nông sản hàng hóa còn khá yếu Việc nghiên cứu, bố trí hợp lý ngành nghề sản xuất, đẩy mạnh phát triển kinh tế - xã hội là nhiệm vụ quan trọng đặt ra cho các ngành, các cấp,

nhất là việc khai thác sử dụng tài nguyên khoáng sản, phát triển công nghiệp

và các ngành nghề tiểu thủ công nghiệp

21

CHƯƠNG II HIỆN TRẠNG BỒI TỤ, XÓI LỞ BỜ BIỂN ĐỒI DƯƠNG,

PHAN THIẾT, TỈNH BÌNH THUẬN 2.1 Hiện trạng diễn biến bờ biển khu vực Đồi Dương

Đoạn bờ tỉnh Bình Thuận nằm theo hướng Đông Bắc-Tây Nam, do vậy, chúng chịu tác động mạnh của sóng trong cả hai mùa gió đông bắc(NE) và tây nam (SW) Các sông đều ngắn và dốc đổ ra biển tại các cửa như: Liên Hương, Phan Rí (Tuy Phong); Phú Hải, Cà Ty (Phan Thiết); La Gi (Hàm Tân) Những năm gần đây, tại dải bờ Bình Thuận phần lớn các đoạn bờ bị xói

lở nghiêm trọng và các cửa sông đều đã được xây dựng các công trình bảo vệ:

kè bảo vệ bờ Phước Thể (Tuy Phong), kè bảo vệ bãi biển Đồi Dương (Phan Thiết); kè bảo vệ các cửa sông Liên Hương, Phan Rí (Tuy Phong); Phú Hải,

Cà Ty (Phan Thiết); La Gi (Hàm Tân) Tuy nhiên, bên cạnh mặt tích cực của các công trình bảo vệ thì ngay khi công trình được xây dựng xong đã xảy ra các quá trình tương tác giữa công trình với bãi, bờ cũng như các quá trình thủy thạch động lực và các yếu tố môi trường xung quanh Những tương tác trên là hoàn toàn tự nhiên nhằm thiết lập một trạng thái cân bằng mới của các quá trình thủy - thạch - động lực tại khu vực công trình và lân cận Các công trình trên đã chặn dòng bùn – cát dọc bờ, làm thay đổi phân bố năng lượng của trường sóng tới, do vậy hình thành quá trình xói lở - bồi tụ mới Hậu quả

là đường bờ tiếp giáp với các khu vực được xây kè bảo vệ đã bị xói lở mạnh

Tại các cửa sông có xây hệ thống kè bảo vệ luồng lạch thì một bên bờ bị xói

lở nghiêm trọng, bên đối diện lại được bồi lấp mạnh Tại các bãi tắm du lịch

có xây kè bảo vệ bãi biển bị xói lở, dần bị thu hẹp hoặc biến mất Dải ven biển Bình Thuận là khu vực hiện diện đầy đủ nhất các loại công trình bảo vệ bờ; đây cũng là nơi chịu những tác động môi trường mạnh nhất và đa dạng

nhất từ các công trình bảovệ Vì vậy, quá trình xói lở -bồi tụ tại bờ biển Bình Thuận có nguyên nhân từ sự tác động của các công trình bảo vệ vùng ven bờ

22

2.1.1 Đoạn bờ Mũi Né – Phú Hải ( Phan Thiết )

Đoạn bờ khu vực Mũi Né - cửa Phú Hải chạy theo hướng Đông - Tây,

có dạng cánh cung, hai đầu được che chắn bởi Mũi Né, mũi Đá Ông Địa và công trình kè cửa Phú Hải Phần trong bãi một số nơi được phủ bởi thảm thực

vật không đồng nhất như rừng phi lao, dừa, nhà dân ngày ít đi, thay vào đó là các khu vực resort với các công trình kè bảo vệ bờ biển Để chống chọi với nạn biển xâm thực, tỉnh Bình Thuận đã đầu tư hàng trăm tỷ đồng để xây dựng

kè dọc theo một số khu vực Nhưng qua thực tế cho thấy, việc làm này có mặt trái, bởi hiện nay, dọc bờ biển Phan Thiết chỗ nào xây kè thì không giữ được bãi tắm Khu vực bãi triều tương đối thoải, độ dốc trung bình 3° - 4°, chiều rộng nơi rộng nhất 25 - 35m, trung bình khoảng 15 - 20m (khi triều thấp) Thành phần vật liệu cấu tạo bờ chủ yếu là cát hạt trung nhỏ lẫn vỏ vụn sinh

vật, mép nước chủ yếu là xác sinh vật, sa khoáng

Hình 2.1 Sơ đồ hiện trạng xói lở, bồi tụ Mũi Né – Phú Hải ( Phan Thiết )[3]

Đoạn bờ này quá trình xói lở chiếm ưu thế, tốc độ xói lở trung bình hàng năm 3 - 5m/năm Do ảnh hưởng chủ yếu là sóng tác động gần như vuông góc với bờ, quá trình xói lở diễn ra gần như thường xuyên Vật liệu xói

23

lở được dòng chảy dọc bờ đưa lên tích tụ ở phía tây Mũi Né, vào thời kỳ gió mùa đông bắc do được sự che chắn bởi bán đảo Mũi Né nên vật liệu từ phía tây Mũi Né không được vận chuyển trả về Hàm Tiến; đồng thời vật liệu từ Hàm Tiến bị mang đi về phía mũi Đá Ông Địa, nên xảy ra hiện tượng thiếu

hụt vật liệu bồi tích

2.1.2 Đoạn bờ Đồi Dương – Phan Thiết

Đoạn bờ từ cửa sông Phú Hải - cửa sông Cà Ty là những bãi cát, màu vàng, có chiều dài khoảng 3 - 4km, bờ được cấu tạo chủ yếu bởi các thành phần vật liệu là cát Nơi bị xói mạnh nhất là phía bắc cửa sông Cà Ty, khu

vực bãi tắm thuộc bãi Đồi Dương, phường Hưng Long với chiều dài hơn 1,5km liên tục bị xói vào các mùa mưa lũ hang năm Đoạn bờ khu vực Hưng Long, Phan Thiết có hướng Đông Bắc - Tây Nam; thành phần vật liệu cấu tạo bãi chủ yếu là cát hạt mịn đến trung Bãi biển ở phía Bắc có phần cao hơn ở phía nam, càng xuống phía Nam bãi biển bằng phẳng và hạt mịn hơn, độ dốc thoải đều khi chưa có công trình chắn sóng ven bờ, năm 2007 Đến năm 2008 khi có các công trình chắn sóng ven bờ, bãi bị xói lở mạnh vào mùa mưa xảy

ra ở đoạn bờ phía nam bãi biển, nơi không có đê mềm chắn sóng và vào mùa khô thì bãi biển nơi đây lại được bồi tụ, nhưng không đáng kể Do quá trình xói lở xảy ra mạnh mẽ dẫn đến lở đất, sập nhà của cư dân ven biển, nên để tránh tai biến dẫn đến thiệt hại, năm 2007 đoạn bãi tắm này đã được làm các

đê mềm chắn sóng Cửa sông Phú Hải luôn được dịch chuyển và biến đổi

phức tạp qua từng năm, đoạn bờ phía bắc cửa Phú Hải xói lở rất mạnh, do ảnh hưởng của triều cường, sóng hướng Đông Bắc đã gây sạt lở hơn 1,1km bờ

biển thuộc địa bàn khu phố 4 và khu phố 5, phường Phú Hải, Tp Phan Thiết, tốc độ xói lở 7 - 10m biển xâm thực sâu vào đất liền, ảnh hưởng trực tiếp hơn

40 nhà dân và có hơn mười nhà khác đang tiếp tục bị đe dọa [4]

24

Hình 2.2 Xói l ở, bồi lấp khu vực Đồi Dương – Phan Thiết [3]

Hình 2.3 Xói l ở bãi biển Đồi Dương

25

2.1.3 Đoạn bờ biển cảng Phan Thiết – Kê Gà

Đoạn bờ từ cảng Phan Thiết đến mũi Kê Gà có hướng Bắc - Đông Bắc,

có chiều dài khoảng 25- 27km, trong đó ở khu vực xã Tân Thành (Hàm Thuận Nam), đường bờ phần lớn là các mũi đá gốc xen kẽ với các bãi cát, còn

ở các khu du lịch có các công trình kè bảo vệ nên đoạn bờ này tương đối ổn định Khu vực bãi triều tương đối thoải, độ dốc trung bình 3°-4°, chiều rộng nơi rộng nhất 35 - 40m, trung bình khoảng 15 - 20m Thành phần vật liệu cấu tạo bờ chủ yếu là cát hạt trung nhỏ lẫn vỏ vụn sinh vật, mép nước chủ yếu là xác sinh vật, sa khoáng Nhìn chung đoạn bờ này quá trình xói lở - bồi tụ xen

kẽ nhau nhưng quá trình xói lở chiếm ưu thế vào mùa gió Đông Bắc; độ dốc cũng tương đối lớn và các doi cát cũng không còn nữa, vào mùa gió tây nam các doi cát nhỏ hình thành trên bãi khi triều thấp [5]

Đoạn bờ khu vực phường Đức Long, Tp Phan Thiết Đoạn bờ này có chiều dài 1 - 1,5km vào mùa gió đông bắc quá trình xói lở rất mạnh, hình thái bãi rất hẹp và độ dốc rất lớn, phía trong là khu dân cư, trong các năm 2007 -

2008 đã bị lở vào 3 – 4 lớp nhà (≈ 100m) với hàng trăm nóc nhà bị phá hủy[7] Đặc biệt là đợt triều cường từ ngày 9-12/01/2009, có 69 nhà sập, trong đó 22 nhà bị nước biển cuốn trôi hoàn toàn Nếu tính cả đợt triều cường

giữa tháng 12/2008, thì khu phố này đã mất 104 nhà Đã có 23 ngàn bao cát, hơn 10 ngàn cây cọc tràm cùng 339m bạt được thành phố cấp cho dân làm kè chắn sóng[8] Hiện nay các hộ dân bị mất nhà chính quyền địa phương đã cấp đất tái định cư, những hộ còn lại đã xây dựng hệ thống kè rất đơn giản như đá

học, cây, cọc gỗ,…chắc chắn sẽ chỉ có tính chất tạm thời do vậy cần phải được xây kè bảo vệ kiên cố [1]

26

Hình 2.4 Xói lở bờ biển Đức Long, Phan Thiết (11/2008 )

2.2 Kết luận chương

- Đường bờ khu vực Phan Thiết tỉnh Bình Thuận bị xói lở mạnh trong

thời kỳ gió mùa đông bắc, được bồi tụ trong thời kỳ gió mùa tây nam và cường độ của xói lở lớn hơn bồi tụ Các quá trình xói lở - bồi tụ hiện nay chủ yếu là do tác động của các công trình bảo vệ bờ và cửa sông chưa có các giải pháp kỹ thuật để khắc phục

- Đặc điểm xói lở - bồi tụ tại các đoạn bờ cụ thể như sau:

+ Đoạn bờ từ Mũi Né đến cửa Phú Hải; quá trình xói lở mạnh xảy ra ở khu vực bờ phía bắc cửa Phú Hải với chiều dài 1-1,2km, tốc độ 7-10m/năm

+ Đoạn bờ từ cửa Phú Hải đến cảng Phan Thiết: có công trình bảo vệ

bãi Đồi Dương được thiết kế bằng kỹ thuật “mềm” Tuy nhiên, hiện nay bãi

và công trình đang bị phá huỷ nghiêm trọng

+ Đoạn bờ cảng Phan Thiết – mũi Kê Gà: quá trình xói lở -bồi tụ xen

kẽ nhau nhưng quá trình xói lở chiếm ưu thế vào mùa gió đông bắc, đặc biệt, quá trình xói lở rất mạnh ở khu vực phường Đức Long Tp.Phan Thiết

27

CHƯƠNG III MÔ PHỎNG CHẾ ĐỘ THỦY ĐỘNG LỰC VÀ DIỄN BIẾN HÌNH THÁI KHU VỰC ĐỒI DƯƠNG, PHAN THIẾT, TỈNH

BÌNH THUẬN 3.1 Giới thiệu mô hình Mike 21

Các quá trình thủy động lực học như biến đổi mực nước, dòng chảy do thuỷ triều và dòng chảy từ sông ra cùng với dòng do sóng làm cho bùn cát vận chuyển từ nơi này đến nơi khác dẫn tới làm biến đổi hình thái ở vùng cửa sông ven biển

Hệ thống các phương trình cơ bản bao gồm:

Phương trình liên tục, còn gọi là phương trình bảo toàn khối lượng:

S z

w y

v x

∂

∂ +

u v z F dz x

p p

g x

p p

v v z F dz y

p p

g y

p p y g

1 η

trong đó, t là thời gian; x, y và z là tọa độ Đề các, ηlà dao động mực nước, d là độ sâu; h=η +dlà độ sâu tổng cộng, u, v và w là thành phần vận tốc theo phương x, y và z; f=2Ω sinφlà tham số Coriolis (Ωlà vận tốc góc và φ là

vĩ độ địa lý); g là gia tốc trọng trường; ρlà mật độ nước, vt là nhớt rối thẳng đứng Pa là áp suất khí quyển, ρ 0là mật độ chuẩn; S là lưu lượng của các nguồn nước đổ vào vùng nghiên cứu và (us, vs) là vận tốc của dòng nước

chảy từ nguồn vào miền tính Fu, Fv là các số hạng ứng suất theo phương ngang

28

Phương trình bảo toàn vật chất hay phương trình vận chuyển bùn cát:

S C C k z

C D z

F z

wC y

vC x

uC t

C

s p v

=

∂

∂ +

∂

∂ +

dụng sơ đồ sai phân hữu hạn và phương pháp giải hiệu quả là kỹ thuật ADI (Alternating Direction Imolicit) để giải các phương trình bảo toàn khối lượng

và động lượng trong miền không gian và thời gian

Sóng là một trong các nhân tố quan trọng nhất tác động đến hình thái vùng

cửa sông ven biển Bùn cát được sóng nhấc lên với sự trợ giúp của dòng chảy, sau đó được dòng chảy vận chuyển đi Trường dòng chảy và vận chuyển bùn cát vùng cửa sông được tạo ra do sự kết hợp của cả dòng chảy từ sông ra, thuỷ triều, dòng chảy do gió, và dòng chảy do tác động của sóng Các tác động kết hợp này chi phối động lực học hình thái của cửa sông So với các bờ biển chạy liên tục hoặc dòng chảy trong sông thì động lực học các vùng cửa sông phức tạp hơn nhiều và còn ít được hiểu biết Hiện nay, trên thế giới đã xây dựng và sử dụng khá thành công các mô hình số trị thuỷ động

mô phỏng các quá trình thủy động lực học và biến đổi hình thái Ở Việt Nam

và các nước trên thế giới đã sử dụng mô hình họ MIKE như MIKE 11, MIKE

21, MIKE 21 FM, MIKE FLOOD… với các module để mô phỏng các quá trình vận chuyển bùn cát (MIKE 21 - MT), tính toán vận chuyển bùn cát (MIKE 21 - ST) phục vụ cho việc chỉnh trị luồng tàu, chống sa bồi MIKE là bộ phần mềm của viện Thuỷ Lợi Đan Mạch được ứng dụng trong

việc tính toán về thuỷ lực, tài nguyên và môi trường nước, bao gồm cả trong sông, vùng cửa sông, ven biển và biển… Bộ phần mềm này đã được ứng dụng khá hiệu quả trong thực tế tại nhiều quốc gia trên thế giới

29

Trong bộ phần mềm Mike có chia ra làm nhiều mô hình, như Mike Zero, Mike_11, Mike_21, Mike_3, Mike_She…

Mike_21: Là mô hình dòng chảy mặt 2D, mô hình Mike_21 được ứng dụng

để mô phỏng các quá trình thuỷ lực và các hiện tượng về môi trường trong các hồ, các vùng cửa sông, vùng vịnh, vùng ven bờ và các vùng biển

Mô hình MIKE 21 bao gồm một số module, mỗi module dùng cho các lĩnh vực cụ thể mà ta quan tâm như dòng chảy, sự tạo thành và truyền đi của sóng, chất lượng nước, chuyển tải bùn cát, hình thái, sinh thái… Bên cạnh đó còn có các công cụ hỗ trợ như phần mềm hiển thị, tạo lưới, nhập địa hình… Tất cả các module này có mối liên hệ động lực với nhau để trao đổi số liệu và kết quả khi quá trình mô phỏng yêu cầu

Bảng 3.1 Các module tính toán trong MIKE21

MIKE21 Flow Model

Hydrodynamic Module (HD)

Mô đun tính toán về thủy động lực học Advection-Dispersion

Module (AD)

Mô đun tính toán về bình lưu – phân tán, truyền chất

Mud Transport Module (MT)

Mô đun tính toán về vận chuyển bùn ECO Lab Module (EL) Mô đun tính toán về

chất lượng nước

MIKE 21 Flow Model

HydrodynamicModule (HD)

Mô đun tính toán về thủy động lực học Transport Module (TR) Mô đun tính toán vận

chuyển ECO Lab Module (EL) Mô đun tính toán về

chất lượng nước

(ST)

Mô đun tính toán về vận chuyển cát Particle Tracking

Module (PT) MIKE 21 Spectral

Mô đun mô phỏng và tính toán phổ sóng gần bờ

MIKE 21 Elliptic Mild

Slope Waves (EMS)

Mô đun mô phỏng và tính toán sóng elip

MIKE 21 Parabolic Mild

Mô đun mô phỏng và tính toán dòng chảy cong

MIKE 21 Toolbox Mô đun các công cụ

Các ứng dụng của Mike 21:

- Thiết kế dữ liệu đánh giá cho khu vực ven biển và ngoài khơi

- Đánh giá các giải pháp cảng và công trình bảo vệ bờ

- Phân tích khử mặn và tuần hoàn nước

- Đánh giá cửa sông

- Đánh giá tác động môi trường vùng biển

31

- Mô hình sinh thái học cho việc đánh giá hệ thống nuôi trồng thủy sản

- Đánh giá hệ thống năng lượng hồi phục

- Dự đoán điều kiện nước cho họat động biển và hàng hải

- Cảnh báo về ngập lụt bờ biền và nước dâng do bão

- Mô hình hóa dòng chảy trong sóng

Các bước phải thực hiện khi ứng dụng các mô hình số MIKE 21 để mô phỏng như sau:

Hiệu chỉnh mô hình hay còn gọi là tham số hóa: Thông qua các số

liệu thực đo như mực nước, lưu tốc dòng chảy, sóng v.v… tại các trạm cố định hay các điểm có số liệu quan trắc, tiến hành hiệu chỉnh các thông số của

mô hình để kết quả mô phỏng hay còn gọi là kết quả tính toán phù hợp tốt nhất với số liệu thực đo Tính phù hợp được đánh giá theo các chỉ tiêu mô hình như hệ số Nash và hệ số tương quan R

Kiểm định mô hình: Trong bước này các tham số đã tìm được trong

bước hiệu chỉnh giữ nguyên và tiến hành mô phỏng với bộ số liệu mới để so sánh kết quả Nếu kết quả mô phỏng thể hiện bằng các chỉ tiêu đều đạt thì có thể kết luận bộ thông số của mô hình là ổn định, đủ độ tin cậy cho việc mô phỏng các kịch bản

Xâ y dựng và mô phỏng theo kịch bản: gồm 2 nội dung

+ Xây dựng tập kịch bản: Dựa vào mục tiêu đặt ra và các vấn đề thực tế tiến hành xây dựng các kịch bản Bước này dựa vào chiến lược phát triển của địa phương, các vấn đề tự nhiên và các nhu cầu của thực tế trước mắt và lâu dài mà đưa ra các kịch bản Tập kịch bản nên tham vấn ý kiến của các cấp, các ngành, các chuyên gia và cộng đồng để phản ánh trung thực với những vấn đề cần làm

32

+ Tiến hành mô phỏng theo các kịch bản: Sử dụng bộ thông số đã hiệu chỉnh và kiểm định và các số liệu đầu vào của tập kịch bản tiến hành mô phỏng, từ đó nhận xét kết quả, các kết luận và kiến nghị

3.2 Thiết lập mô hình dòng chảy và vận chuyển bùn cát cho khu Phan Thiết

Miền tính, lưới tính được thiết lập cho khu vực Phan Thiết, hệ tọa độ trong mô hình được quy đổi về hệ tọa độ UTM48

Địa hình khu vực ven bờ được lấy từ số liệu thực đo trong đợt khảo sát tháng 8 năm 2009 do Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam thực hiện trong khuôn khổ Dự án điều tra cơ bản

Địa hình khu vực ngoài khơi được lấy từ số liệu đo đạc của Hải Quân Việt Nam với tỷ lệ 1:25.000 và các số liệu địa hình này đã được quy đổi về cao độ quốc gia

Lưới tính toán là lưới phi cấu trúc với 12268 ô lưới Kích thước ô lưới lớn nhất là 400m, nhỏ nhất 40m

Miền tính gồm có 5 biên tính toán với:

- Ba biên biển là : biên Bắc, biên Biển, biên Nam

- Hai biên sông (biên lưu lượng)

Hình 3.1 Địa hình và lưới tính khu vực nghiên cứu