Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bờ biển Bắc Bộ từ Quảng Ninh đến Thanh Hóa. Đề tài độc lập cấp nhà nước

Mục tiêu của dự án là: - Đánh giá hiện trạng, diễn biến, nguyên nhân và dự báo, cảnh báo xói sạt bờ biển Bắc Bộ, trọng điểm là bờ biển Cát Hải Hải Phòng và Hải Hậu Nam Định.. Khoảng 5 -

DỰ ÁN ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƯỚC KHCN - 5A NGHIÊN CỨU DỰ BÁO, PHÒNG CHỐNG SẠT LỞ

BỜ BIỂN BẮC BỘ TỪ QUẢNG NINH TỚI THANH HÓA

Cơ quan quản lý: Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường

Trưởng Ban chỉ đạo: GS TS Hoàng Văn Huây

Phó Ban chỉ đạo: TS Tô Đình Huyến

Cơ quan chủ trì: Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng

Ban chủ nhiệm: TS Trần Đức Thạnh (Chủ nhiệm)

TS Nguyễn Đức Cự (Phó chủ nhiệm)

TS Nguyễn Hữu Cử (Thư ký) NCS TS Đỗ Đình Chiến (Thư ký)

Cơ quan tham gia phối hợp chính:

Phân viện Hải dương học tại Hà Nội Trường Đại học KHTN, Đại học Quốc gia Hà Nội

Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Nam Định

Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường TP Hải Phòng

BÁO CÁO TÓM TẮT

MỞ ĐẦU

Dải bờ biển Bắc Bộ là nơi tập trung dân cư, mật độ dân số cao nhất nước và có nhiều cơ sở kinh tế quan trọng, phần lớn là vùng đất trũng thấp được bao bọc bởi hệ thống đê xây dựng từ nhiều đời Xói sạt bờ biển đặc biệt nghiêm trọng khi làm vỡ đê kè, ngập lụt trên diện rộng, gây thiệt hại nặng nề về sinh mạng, tài sản, để lại những hậu quả lâu dài về kinh tế - xã hội và môi trường sinh thái như đã từng xảy ra trong lịch sử

Do những đòi hỏi cấp bách của thực tiễn, Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường đã giao cho Phân viện Hải dương học tại Hải

Phòng chủ trì thực hiện dự án mã số KHCN - 5A "Nghiên cứu dự

báo, phòng chống sạt lở bờ biển Bắc Bộ từ Quảng Ninh đến Thanh

tháng 10 năm 1999 và kết thúc vào tháng 12 năm 2000 Tham gia, phối hợp với các cán bộ chuyên môn ở Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng thực hiện dự án còn có các nhà khoa học, các chuyên gia ở Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, Phân viện Hải dương học tại Hà Nội, Bộ tư lệnh Hải quân Dự án còn nhận được sự phối hợp chặt chẽ và giúp đỡ của nhiều cơ quan địa phương các tỉnh ven biển, đặc biệt là Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Nam Định và Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường thành phố Hải Phòng

Mục tiêu của dự án là:

- Đánh giá hiện trạng, diễn biến, nguyên nhân và dự báo, cảnh báo xói sạt bờ biển Bắc Bộ, trọng điểm là bờ biển Cát Hải (Hải Phòng) và Hải Hậu (Nam Định)

- Đề xuất giải pháp phòng chống xói sạt bờ biển Bắc Bộ, trọng điểm là bờ biển Cát Hải và Hải Hậu

Để thực hiện hai mục tiêu cơ bản nêu trên, dự án đã tiến hành thu thập, phân tích, đánh giá và sử dụng kế thừa một khối lượng lớn tư liệu khảo sát, nghiên cứu đã có Dự án đã tiến hành 3 đợt điều tra khảo sát trên diện rộng phủ kín dải ven bờ Bắc Bộ để thu thập bổ sung, kiểm tra các tài liệu đã có về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, hiện trạng và diễn biến xói sạt, đánh giá hiệu quả của các công trình phòng

Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng

chống đã thực hiện và kết hợp lập khóa, thẩm định khóa giải đoán tài liệu viễn thám Nội dung khảo sát và quan trắc chủ đạo của dự án tập trung vào hai đợt ở hai trọng điểm là khu vực bờ Cát Hải (dài 7km, xa

bờ khoảng 10 km đến độ sâu 5m) và khu bờ Hải Hậu (dài 20 km, xa

bờ khoảng 10 km, đến độ sâu 15m) Mỗi đợt khảo sát kéo dài một tháng, mùa khô vào tháng 3 năm 2000 và mùa mưa vào tháng 8 năm

2000, với tất cả các yếu tố lặp lại theo 2 mùa

ở Văn Lý, đã tiến hành 5 trạm quan trắc liên tục theo ốp 01 giờ (trong đó có 03 trạm 7 ngày đêm vào mùa khô) và 85 trạm mặt rộng,

66 trạm bãi ở các trạm liên tục đã quan trắc và thu mẫu đồng thời các yếu tố theo hai tầng mặt và đáy gồm dòng chảy, độ mặn, pH, nhiệt độ, bùn cát lơ lửng, bùn cát đáy, đồng thời thực nghiệm đo bùn cát rơi lắng, bùn cát di đáy ở các trạm mặt rộng đã tiến hành thu mẫu bùn cát

lơ lửng, trầm tích đáy, đo dòng chảy Ngoài ra, còn tiến hành quan trắc các yếu tố khí tượng thủy văn cơ bản như gió, sóng, mực nước, nhiệt không khí Tiến hành đặt mốc rải tuyến đo trắc địa chi tiết 22 tuyến bãi, 7 tuyến đóng cọc đo biến dạng bãi 7 ngày và 14 tuyến đo sâu hồi

âm ở Cát Hải, nội dung khảo sát cũng tương tự Văn Lý trên 5 trạm quan trắc liên tục (có 2 trạm 7 ngày đêm vào mùa khô) 43 trạm mặt rộng, 42 trạm bãi, 22 tuyến trắc địa chi tiết bãi, 8 tuyến đóng cọc đo biến dạng bãi 7 ngày và 7 tuyến đo sâu hồi âm

Một khối lượng rất lớn mẫu vật, số liệu khảo sát và quan trắc về khí tượng, thủy văn, trắc đạc địa hình, trầm tích đáy và lơ lửng được

xử lý, phân tích và tính toán có hệ thống trong phòng thí nghiệm Dự

án đã kết hợp chặt chẽ và thận trọng các phương pháp khảo sát, nghiên cứu truyền thống và hiện đại, coi trọng cả thực nghiệm và mô hình toán Viễn thám giải đoán ảnh số và GIS là phương pháp chủ đạo đánh giá biến động xói sạt Nghiên cứu nguyên nhân và dự báo xói sạt dựa trên tổ hợp các phương pháp địa động lực (kiến tạo hiện đại); hình thái động lực - thể tích và thủy thạch động lực

Kèm theo báo cáo tổng hợp của dự án còn 10 báo cáo chuyên đề (xem danh sách kèm theo) và 01 tập bản đồ chuyên môn (danh sách kèm theo) Báo cáo tổng hợp của dự án gồm có 135 trang với 49 biểu bảng 73 hình vẽ và 12 ảnh minh họa Ngoài phần mở đầu, báo cáo gồm 4 chương

Chương I: Thực trạng và nguyên nhân sạt lở bờ biển Bắc Bộ

Chương II: Dự báo tình hình sạt lở bờ biển Bắc Bộ

Chương III: Giải pháp khoa học công nghệ phòng chống sạt lở

bờ biển Bắc Bộ

Chương IV: Kết luận và kiến nghị

Do tính chất phức tạp của vấn đề sạt lở bờ biển và do thời gian

hạn chế, chắc chắn báo cáo này còn có những thiếu sót về cả nội dung

lẫn kỹ thuật Hy vọng báo cáo sẽ được hoàn chỉnh tốt hơn với ý kiến

đóng góp của các nhà khoa học và quản lý

CHƯƠNG I THỰC TRẠNG VÀ NGUYÊN NHÂN SẠT LỞ BỜ BIỂN BẮC BỘ

I THỰC TRẠNG TÌNH HÌNH

Xói sạt bờ biển Bắc Bộ từ Móng Cái đến Lạch Trường được xác định

trên 51 đoạn với tổng chiều dài 113.930m, chiếm 34,2% chiều dài đường bờ

cơ bản, tốc độ trung bình 6,0 m/năm và hàng năm bị mất 68 ha đất Cường độ

xói sạt được phân thành 4 cấp, yếu (0 - 2,5 m/năm) chiếm 22,05%; trung bình

m/năm) chiếm 25,94% tổng chiều dài xói sạt

- Theo tính chất xói sạt, bờ biển Bắc Bộ được chia thành 2 vùng với 4

khu vực Vùng (Móng Cái - Đồ Sơn) xói sạt diễn biến lâu dài, qui mô lớn,

cường độ trung bình và hơi giảm gần đây Trong đó khu vực 1 (Móng Cái -

Cửa Lục) có độ dài xói sạt lớn nhất, cường độ thấp hơn cả, ở mức trung bình

thấp; khu vực 2 (Cửa Lục - Đồ Sơn) có độ dài xói sạt thứ 2, cường độ trung

bình cao, trừ tuyến Phù Long - Cát Hải - Đình Vũ xói sạt mạnh, rất mạnh và

có xu hướng gia tăng Vùng II (Đồ Sơn - Lạch Trường), ít đoạn xói sạt nhưng

qui mô, cường độ các đoạn rất lớn, diễn biến phức tạp, gần đây qui mô giảm

nhưng cường độ tăng Trong đó, khu vực 3 (Đồ Sơn - Ba Lạt) có qui mô thấp

nhất, cường độ mạnh, trước đây qui mô và cường độ lớn nhưng giảm hẳn

trong khoảng 10 năm qua Khu vực 4 (Ba Lạt - Lạch Trường) qui mô thứ 3,

cường độ lớn nhất, ở mức độ rất mạnh và xu hướng tiếp tục tăng

Bảng 1 Đánh giá tổng hợp hiện trạng xói sạt bờ Bắc Bộ

Vùng Khu vực

Chiều dài xói sạt (km)

Tỷ lệ (%) cường độ Diện tích

xói (ha/năm) Yếu TB Mạnh Rất mạnh

Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng

lâu dài vẫn là thiên tai nặng nề

Bảng 2 Diễn biến xói sạt bờ Cát Hải (Hải Phòng)

Bảng 3: Diễn biến xói sạt bờ Hải Hậu (Nam Định)

- Một số đoạn bờ nhiều năm trước bị xói sạt mạnh như Bàng La, Vinh Quang (Hải Phòng), Đồng Châu (Thái Bình), Giao Long (Nam Định) nhưng gần đây đã chuyển sang bồi tụ, chưa mạnh, chưa ổn định, vẫn có thể xói sạt

đê kè khi bão lớn, triều cường

- Có những đoạn bồi xói đổi pha nhanh hoặc mới xuất hiện gần đây gây xói sạt đột biến và nguy hiểm như tây nam làng Hoàng Châu (Cát Hải), đông bắc Vinh Quang (Hải Phòng), Đông Long (Thái Bình); Nghĩa Phúc (Nam Định) Mặc dù trong những năm gần đây bão ít nhưng vẫn xuất hiện cường độ xói sạt cực đoan, 50 - 100 m/năm ở những khu vực sát đê biển như Nghĩa Phúc, sát khu dân cư đông đúc như Hoàng Châu

II ĐẶC ĐIỂM, PHÂN ĐỊNH CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HÌNH THÁI

1 Dải ven bờ Bắc Bộ

Dải ven bờ Bắc Bộ được phân thành hai vùng tự nhiên khác nhau về cấu trúc địa chất, địa hình, đặc điểm phát triển tiến hóa và điều kiện động lực bờ

bởi trên 2.000 hòn đảo cấu tạo bằng đá gốc và bờ biển nguyên sinh bị biến dạng ở mức khác nhau do quá trình biển hiện đại Vùng nằm trên kiến trúc Caledonit, có biểu hiện chuyển động tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại khá mạnh mẽ Bên cạnh các khối nâng, có mặt các bồn sụt hạ phát triển thành các vịnh, các vùng cửa sông hình phễu Các con sông trong vùng nhỏ, ngắn, dốc

có lưu lượng nước và bùn cát thấp Sóng không lớn vì địa hình khá kín Thủy triều là nhân tố động lực bờ quan trọng nhất của vùng với độ lớn triều cực đại

4 - 4,5m Vùng chịu ảnh hưởng lớn của bão và nước dâng trong bão Biển lấn trong giai đoạn hiện đại do mực nước dâng chậm, nhưng thiếu hụt bồi tích lớn

châu thổ sông Hồng hiện đại, lớn tầm cỡ thế giới Vùng nằm trên trũng Kainozoi sụt hạ khá mạnh trong tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại Bản chất phát triển mở rộng của châu thổ là tốc độ bồi tụ đền bù vượt quá tốc độ ngập chìm (do cả sụt hạ kiến tạo và nâng cao mực nước chân tĩnh), nhờ lượng phù

sa rất lớn đưa ra từ lục địa Sóng là yếu tố động lực bờ rất quan trọng, trong khi vai trò của thủy triều cũng rất đáng kể, với độ lớn cực đại 3,3 - 4,0m Vùng chịu ảnh hưởng rất lớn của bão và nước dâng trong bão (có thể đạt 2,8m), mặc dù trong chục năm qua bão tạm thời ít đi Hoạt động nhân sinh ở ven bờ và trên cả lưu vực trở thành một tác nhân quan trọng đến động lực bồi

tụ, xói sạt bờ biển Nổi bật nhất là tác động hai mặt của hệ thống công trình

đê, đập Trong mối quan hệ giữa ngập chìm và đền bù bồi tích, nguồn cung

Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng

cấp phù sa trở thành yếu tố nhạy cảm hàng đầu đối với động lực bờ châu thổ trong điều kiện mực biển đang dâng cao dần

2 Các khu vực trọng điểm

2.1 Khu vực Cát Hải

- Cát Hải là một đảo cát thấp, được thành tạo vào khoảng 2 - 1 nghìn năm trước trong cơ chế biển lùi và mực biển hạ thấp tương đối Hiện tại khu vực đảo nằm trên vùng cửa sông hình phễu Bạch Đằng (châu thổ âm) tại phần trũng của một võng sụt hạ dạng graben trong kiến tạo hiện đại và thuộc phần tiếp giáp của cấu trúc Caledonit Đông bắc với trũng sụt hạ Kainozoi sông Hồng Địa hình đảo khá đặc biệt, bờ đảo phía nam bị xói sạt mạnh định hướng

á vĩ tuyến, nằm kẹp giữa hai lạch triều sâu rộng là Nam Triệu (phía tây) và Lạch Huyện (phía đông) Vùng nước ven đảo nông và rất thoải, trầm tích đáy phổ biến bùn bột được phân định bởi hai doi cát triều lớn nằm dọc Lạch Huyện và Nam Triệu Đầu doi cát tách khỏi bờ đảo nhờ hai lạch nông là lạch Gót và lạch Hoàng Châu nối vùng nước ven đảo với Lạch Huyện và Nam Triệu Đặc điểm địa hình này vô cùng quan trọng chi phối tính chất của dòng chảy triều khu vực, vốn chịu ảnh hưởng của cả triều Hòn Gai và triều Hòn Dấu có sự khác biệt rất rõ về độ lớn và thời gian truyền triều Cùng với vai trò của dòng dư, đặc biệt là dòng gió, dòng chảy tổng hợp ven bờ khá mạnh, có thời gian và tốc độ khi triều lên (cực đại 90 cm/s) lớn áp đảo so với khi chảy xuống (cực đại 86 cm/s), đặc biệt là ở hai lạch bên Thủy triều là nhân tố động lực bờ hàng đầu Sóng có vai trò không lớn, vì vượt qua vùng nước nông khi truyền tới bờ, có độ cao dưới 2m và gần vuông góc với bờ Sóng chỉ phát huy tác dụng vào mùa gió tây nam với các hướng quan trọng là N, ĐN và TN Do vậy, dòng sóng dọc bờ không lớn, dưới 20 cm/s ảnh hưởng của phù sa sông đến khu vực Cát Hải không lớn, mặc dù có tăng gần đây do đập Đinh Vũ đắp năm 1981 dồn phù sa từ Cửa Cấm sang cửa Nam Triệu Hoàn lưu bùn cát khu vực chịu chi phối của quá trình nội tại vùng cửa sông hình phễu Sự dâng cao mực biển 2,24 mm/năm trở thành yếu tố rất nhạy cảm đối với tiến hoá của

bờ cát trong điều kiện thiếu hụt bồi tích lâu dài của quá trình estuary hóa

Khu vực Hải Hậu nằm gần đới sụt hạ mạnh nhất trong tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại của đới bờ châu thổ sông Hồng Trước kia (khoảng trước

500 năm) khu vực được bồi tụ mạnh nhờ nhánh chính của sông Hồng là sông

Sò, ngày nay đã tàn, đổ ra cửa Hà Lận Bờ dài, thẳng, định hướng đông bắc - tây nam, lùi sâu vào giữa hai cửa sông lớn là Ba Lạt và cửa Đáy nhô xa ra biển, là đặc trưng cơ bản nhất về hình thái khu vực Đường đẳng sâu gần song song với bờ Trắc ngang khu bờ khá dốc từ bờ đến độ sâu 2 - 3m và thoải đến

độ sâu 10m, tạo nên hình thái của một bề mặt bào mòn ngầm Trầm tích bờ bãi chủ yếu là cát mịn, mặt đáy bờ ngầm chủ yếu là bột lớn, rất dễ xói sạt và

bào mòn trong điều kiện động lực sóng lớn và dòng chảy khá mạnh của khu vực, cực đại 83 cm/s ở độ sâu 6m trong điều kiện bờ biển hở, nước khá sâu, vai trò của động lực sóng rất lớn với các hướng chủ đạo đông bắc và đông vào mùa gió đông bắc và đông nam, nam vào mùa gió tây nam, đặc biệt khi có bão hoặc gió mùa đông bắc thổi mạnh Vì vậy, đới dòng ven có tốc độ dòng chảy lớn, đạt trên 1m/s và mở rộng đến độ sâu 2 - 3m Dòng chảy ở vùng nước ven bờ ưu thế hướng tây nam vào mùa gió đông bắc và hướng đông bắc vào mùa gió tây nam Ngoài tốc độ khá mạnh, tần suất tốc độ trên 25 cm/s (giới hạn bào mòn đáy) cao, còn đổi hướng hết sức phức tạp Các hướng dòng chủ đạo lệch đáng kể so với trục dài của elip nhật triều, khẳng định vai trò lớn của dòng dư, đặc biệt là dòng chảy gió Thành phần của dòng chảy hướng ra phía biển gần vuông góc với bờ chiếm tần suất đáng kể Tại độ sâu 6m về phía ngoài Hải Chính, dòng chảy tầng đáy vào mùa gió đông bắc về hướng đông tần suất 17,5% và về hướng nam 16,8%, trong khi hướng bờ đông bắc - tây nam Vì vậy, hoàn lưu dòng bùn cát lơ lửng và di đáy không chỉ dọc bờ

mà có một bộ phận đáng kể di chuyển ngang phân tán ra vùng nước sâu Trong điều kiện động lực sóng và dòng chảy mạnh và sự ngập chìm (kiến tạo

hạ, nâng chấn tĩnh) có tốc độ khá lớn (2 - 5 mm/năm), sự thiếu hụt bồi tích đã dẫn đến phá hủy bờ mạnh, nhất là vào dịp bão lớn, nước dâng trùng với triều cường

III NGUYÊN NHÂN XÓI SẠT BỜ BIỂN

1 Nguyên nhân cơ bản xói sạt bờ Bắc Bộ

Xói sạt bờ Bắc Bộ liên quan đến tiến hóa tự nhiên, và ở mức độ khác nhau, đến tác động của con người trực tiếp hoặc gián tiếp Nguyên nhân sâu

xa xói sạt bờ phổ biến là sự thiếu hụt bồi tích, lâu dài, hoặc cục bộ trên nền ngập chìm - mực biển dâng cao và thiếu hụt bồi tích Sự khác nhau của các đoạn bờ ở nguyên nhân trực tiếp và cơ chế xói sạt Vùng Móng Cái - Đồ Sơn

có nguyên nhân xói sạt chủ yếu liên quan đến tiến hóa tự nhiên trong điều kiện mực nước biển dâng chậm chạp, thiếu nguồn bồi tích cung cấp và hoạt động mạnh của dòng triều Dòng triều là tác nhân quan trọng nhất phân tán bồi tích, gây sạt vách bãi Sóng là tác nhân phụ trợ, có vai trò phá hủy bờ khi gió bão lớn Chặt phá rừng ngập mặn là yếu tố quan trọng góp phần sạt lở bãi triều ở vùng Đồ Sơn - Lạch Trường, ngoài tiến hóa tự nhiên, hoạt động nhân tác kể cả ở khu vực thượng nguồn cực kỳ quan trọng, gây xói sạt bờ biển còn

do làm thay đổi địa hình bờ, nguồn cung cấp và cơ cấu phân bố bồi tích Xói sạt xảy ra trong điều kiện bồi tụ chuyển pha dài, hoặc ngắn do thiếu hụt bồi tích cục bộ, nhưng xảy ra nhanh, mạnh, nên có cường độ lớn Sóng là yếu tố hàng đầu gây xói sạt và di chuyển gây thiếu hụt bồi tích ở đới sát bờ Xói sạt

đê kè nhiều nơi đơn giản là do quai đắp trên nền đất thấp, điều kiện động lực

Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng

bồi tụ chưa ổn định nên chịu tác động phá hủy khi có sóng bão lớn, triều cường, nước dâng

2 Nguyên nhân xói sạt bờ Cát Hải

Xói lở khu vực trọng điểm Cát Hải có nguyên nhân sâu xa liên quan đến

nguồn gốc hình thành và tiến hóa của đảo cát Đảo được hình thành trong điều kiện bồi tụ châu thổ khoảng 2 - 1 nghìn năm trước Khoảng 5 - 7 trăm năm trở lại đây, mực biển dâng cao do cả nguyên nhân chân tĩnh và kiến tạo, nguồn bồi tích giảm hẳn, thủy triều mạnh lên và chế độ cửa sông châu thổ dương biến thành châu thổ âm (hình phễu) và đảo bị xói lở trong điều kiện động lực mới với mực xâm thực cơ sở nâng cao và năng lượng sóng mạnh lên Xói lở

có xu thế dài lâu do kết hợp cả xâm thực ngang gây sạt lở bờ và bào mòn mặt đáy sườn bờ ngầm sát bờ

Nguyên nhân trực tiếp xói sạt bờ đảo là sự thiếu hụt không đền bù bồi

tích 342.800 tấn/năm Lý do thiếu hụt bồi tích chủ yếu là dòng chảy triều lên

có tốc độ và thời gian lớn hơn hẳn dòng xuống đã đưa bồi tích ra khỏi khu vực ven đảo qua hai lạch Hoàng Châu và Gót đưa vào lạch Nam Triệu và lạch Huyện góp phần gây sa bồi nghiêm trọng luồng vào cảng Hải Phòng Sóng có vai trò trực tiếp gây sạt lở bờ và khuấy đục đáy để dòng chảy đưa vật liệu đi Dòng bùn cát tổng hợp phân kỳ ở giữa, di chuyển bùn cát dọc bờ đưa đi về hai phía đông và tây, xói sạt chủ yếu vào mùa gió tây nam có mưa bão (tháng

6 - 9) Đường biên xói sạt và bào mòn đáy ở độ sâu 2m Ngoài độ sâu 2m là vùng bồi tụ

Cơ chế vận chuyển bùn cát gây thiếu hụt bồi tích dẫn đến xói sạt bờ Cát

Hải như sau: dòng bùn cát dọc bờ do sóng có lưu lượng không lớn, cân bằng

sang tây chủ yếu vào mùa gió tây nam Dòng bùn cát lơ lửng mùa gió đông bắc di chuyển vào khu vực qua hai cửa lạch Hoàng Châu và Gót gây bồi tụ yếu và đi ra hai cửa lạch, đặc biệt lưu lượng lớn qua lạch Hoàng Châu ở phía tây gây thiếu hụt bồi tích vào mùa gió tây nam Dòng bồi tích tổng hợp cả năm từ phía biển, di chuyển gần vuông góc vào bờ, phân kỳ ở đoạn giữa đảo, rồi đi qua hai cửa lạch gây thiếu hụt bồi tích Tổng bồi tích thiếu hụt nhiều năm của khu vực 342.800 tấn/năm đã gây sạt lở bờ và bào mòn đáy Trong

đó, sạt lở bờ 118.400 tấn/năm và bào mòn đáy 224.400 tấn/năm Gần đây, có dấu hiệu bồi tụ đáy, nhưng có lẽ chỉ là tạm thời do ít bão và có thể do hiệu ứng tích cực của hệ thống kè nuôi bãi từ 1995

3 Nguyên nhân xói sạt bờ Hải Hậu

Xói lở khu trọng điểm Hải Hậu có nguyên nhân sâu xa là sự chuyển pha

từ bồi sang xói của một đoạn bờ châu thổ, liên quan đến quá trình chuyển nhánh chính của sông Hồng từ sông Sò trước đây đổ vào ven biển Hải Hậu

sang vị trí cửa Lân rồi cửa Ba Lạt như hiện nay Hệ thống đê đập nhiều đời đã làm mất nguồn bồi tích từ sông cho ven bờ Hải Hậu, tạo nên sự bồi lấn nhanh bất thường của vùng cửa Ba Lạt, cửa Đáy và làm bờ Hải Hậu lùi sâu vào vùng khuất phù sa sông đưa ra ven bờ Sự thiếu hụt bồi tích nghiêm trọng trong điều kiện ngập chìm khá mạnh (hạ kiến tạo và nâng chân tĩnh) đã gây xói sạt

bờ Hải Hậu

Nguyên nhân trực tiếp xói sạt bờ Hải Hậu là sự thiếu hụt một khối lượng

lớn bồi tích do di chuyển dọc bờ đi khỏi khu vực về phía tây nam và di chuyển ngang phân tán ra sâu, ở sát bờ do vai trò của dòng sóng và ở bờ ngầm

do vai trò của dòng chảy tổng hợp cùng với sự di chuyển ngang trong điều kiện dâng cao mực biển chậm chạp, lâu dài và dao động triều lớn trong những

kỳ triều cường, nước dâng gió mùa và dâng trong bão Sóng có vai trò hàng đầu gây xói sạt bờ và di chuyển mất bồi tích sát bờ Dòng chảy tổng hợp có vai trò lớn nhất phân tán đưa đi bồi tích Mùa xói sạt trùng vào đầu mùa gió đông bắc (tháng 11 - 12) và khi có bão Đường biên xói sạt và bào mòn đáy lấn đến độ sâu 10m Xói sạt mãnh liệt từ độ sâu 2m trở vào Bào mòn đáy đạt đến độ sâu 10m Ngoài độ sâu 10m là vùng bồi tụ yếu

Cơ chế di chuyển gây thiếu hụt bồi tích dẫn đến xói sạt bờ Hải Hậu như

sau: dòng bùn cát vận chuyển dọc bờ do sóng trong đới dòng ven đi về phía tây nam vào mùa gió đông bắc và ngược lại vào mùa gió tây nam tạo nên cân

sườn bờ ngầm (lơ lửng và di đáy) về mùa gió đông bắc di chuyển về phía tây nam, nhưng tạo cân bằng dương lưu giữ bồi tích gây bồi tụ đáy Về mùa gió tây nam, dòng này phân kỳ ở giữa khu vực, di chuyển về hai phía, với lưu lượng nhỏ về phía tây nam và lớn về phía đông bắc tạo nên cân bằng âm gây bào mòn đáy khu vực Cả năm dòng bùn cát ở sườn bờ ngầm tạo cân bằng

âm, hướng về phía tây nam Dòng bồi tích di chuyển ngang có lưu lượng khá lớn, di chuyển từ bờ ra sâu vào mùa gió đông bắc và từ phía biển vào bờ về mùa gió tây nam, cân bằng cả năm phân tán ra xa bờ Dòng bồi tích tổng hợp

di chuyển về phía tây nam Mỗi năm khu vực thiếu hụt 2.485.300 tấn bùn cát gây nên xói sạt bờ từ độ sâu 2m trở vào di chuyển đi 1.795.700 tấn và bào mòn mặt đáy 689.600 tấn trong khoảng độ sâu 2 - 10m Trong số 1.795.700

phía tây nam và phân tán ngang ra sâu 40%

IV XÁC ĐỊNH NHỮNG TRỌNG ĐIỂM KHU VỰC ẢNH HƯỞNG ĐẾN DÂN SINH KINH TẾ, XÃ HỘI

Xói sạt bờ biển Bắc Bộ là một thiên tai hết sức nặng nề Các tỉnh ven biển Bắc Bộ, đặc biệt là 24 huyện ven biển từ Móng Cái đến Lạch Trường có mật độ dân số và tỷ lệ tăng dân số cao, trừ các huyện thuộc Quảng Ninh, phần

Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng

lớn có quỹ đất hẹp, kinh tế thủy sản, nông nghiệp và diêm nghiệp chiếm một

vị trí quan trọng Trên nền chung kinh tế chưa phát triển, có mặt những tâm điểm kinh tế trọng yếu của phía Bắc Hầu hết các khu vực dân cư, kinh tế quan trọng ven biển nằm trên nền đất thấp có đê biển bao bọc, hết sức nhạy cảm với xói sạt bờ biển

Xói sạt bờ Bắc Bộ gây ra nhiều hậu quả nặng nề và nghiêm trọng làm thu hẹp quĩ đất bồi, mất nơi sinh cư và sản xuất, làm sạt lở đê kè, vỡ đê gây ngập lụt, nhiễm mặn, thiệt hại về người và tài sản góp phần làm tăng cường thiên tai sa bồi, ảnh hưởng xấu đến đầu tư phát triển và tâm lý cộng đồng, tạo nên sự phát triển không bền vững Trong lịch sử, xói sạt gây vỡ đê đã gây những thảm họa khủng khiếp Hàng năm, một khối lượng lớn công sức, tiền của Nhà nước và nhân dân phải bỏ ra để tu bổ, nâng cấp đê kè nhưng xói sạt lâu dài vẫn là một hiểm họa lớn đối với ven bờ Bắc Bộ, đặc biệt là Nam Định

và Hải Phòng

Dựa vào diễn biến nguyên nhân xói sạt và đặc điểm dân sinh - kinh tế các khu vực bờ bị xói sạt có thể cảnh báo nguy cấp (trước mắt) với mức cường độ yếu, trung bình và mạnh cho các đoạn bờ bị xói sạt như sau:

- Cường độ yếu: bờ đông nam đảo Trà Cổ - cấu tạo cát, nhạy cảm xói sạt

do sóng và nước dâng; Đồng Rui - bờ tây Cái Bầu nhạy cảm với xói sạt do dòng triều rút; Cái Rồng - bờ cát, nhạy cảm xói lở do sóng; bắc Cửa Lục, Hoàng Tân, Hà An, bãi Nhà Mạc, Vũ Yên, bờ bùn - sét nhạy cảm xói sạt do sóng và dòng triều; bờ đê Cầm Cập, Bàng La, bờ cát - bột, nhạy cảm với xói sạt do sóng; bờ Diêm Điền, Giao Long (Giao Thủy), cấu tạo chủ yếu từ bột - sét nhạy cảm xói lở với sóng và nước dâng

- Cường độ trung bình: Thôn Đông (Vạn Ninh), phía tây mũi Ngọc, bờ

cát bột, nhạy cảm bào mòn do dòng triều; bờ nam đảo Đình Vũ, cấu tạo cát - bột, nhạy cảm với sóng; bờ nam cửa Văn Úc (Vinh Quang, Hải Phòng), cấu tạo cát - bột, nhạy cảm xói lở với dòng triều và sóng; bờ Hải Đông, nam Hải Thịnh (Hải Hậu, Nam Định) và bờ biển Hậu Lộc (Thanh Hóa), cấu tạo bằng cát và bột sét lẫn cát, nhạy cảm với xói sạt lở do sóng

- Cường độ mạnh: điển hình là bờ Cát Hải, Phù Long (Hải Phòng), Đông

Long, nam Đồng Minh (Thái Bình) và đoạn bờ trung tâm Hải Hậu từ Hải Lý - Hải Chính, Hải Triều, Hải Hòa và bắc Hải Thịnh Các đoạn bờ này xung yếu, nhạy cảm với tác động của sóng và sự thay đổi hình thái động lực của các dạng tích tụ vùng cửa sông

Tóm lại, những điểm cảnh báo xói sạt, có tính nguy cấp vào mùa mưa bão gồm các đoạn bờ sau: Cát Hải, Phù Long, Đình Vũ, đông bắc Vinh Quang (Hải Phòng), Đông Long (Thái Bình) Hải Hậu, Nghĩa Hưng (Nam Định); Hậu Lộc (Thanh Hóa)

- Nhân tố kiến tạo được coi là không thay đổi trong phạm vi quá ngắn của thời gian địa chất

- Nguồn bồi tích từ sông không biến động đáng kể ở vùng Đông bắc, có thể giảm nhiều ở ven bờ châu thổ sông Hồng do các hoạt động nhân tác trong lưu vực Biến động về cả lưu lượng và phân bố chi lưu

- Mực nước biển dâng cao do Trái đất ấm lên Theo dự báo hợp lý nhất gần đây, dâng cao trung bình 80 mm vào năm 2020, 200 mm vào năm 2050

và 490 mm vào năm 2100 (so với năm 1990)

- Thay đổi bất thường khí hậu thủy văn tăng lên theo hướng bất lợi

- Tác động nhân sinh đến quá trình bờ ngày càng lớn

Những đánh giá trên cho pháp dự báo xu thế xói sạt bờ biển Việc đánh giá định lượng tốc độ xói sạt có thể dựa vào nhiều phương pháp Công trình này dựa vào phương pháp Bruun kết hợp với tài liệu tham khảo thực tế vì dâng cao mực nước không đền bù bồi tích là nguyên nhân cơ bản và sâu xa của xói sạt bờ biển Bắc Bộ

II DỰ BÁO DIỄN BIẾN CHUNG XÓI SẠT BỜ BẮC BỘ

Vùng Móng Cái - Đồ Sơn có qui mô, xu thế xói sạt cơ bản không thay đổi, cường độ xói sạt như cũ hoặc có giảm đôi chút, xói lở bờ cát, đặc biệt ở các đảo có xu hướng tăng Tuyến Phù Long - Cát Hải - Đình Vũ vẫn là trọng điểm xói sạt mạnh và rất mạnh, trước mắt và lâu dài Vùng Đồ Sơn - Lạch Trường, xói sạt diễn biến hết sức phức tạp theo thời gian, phụ thuộc vào chu

kỳ đổi hướng các cửa sông lên đông bắc hay xuống tây nam, 30 - 40 năm đối với các cửa sông lớn, 5 - 10 năm với các cửa sông nhỏ và những bất thường

về bão, lũ Khu vực Đồ Sơn - Ba Lạt có xói sạt không mạnh vào 20 - 30 năm tới, sau đó chuyển sang thời kỳ mới, xói sạt mạnh lên Khu vực Ba Lạt - Lạch Trường có các trọng điểm xói sạt Hải Hậu, Nghĩa Phúc, Hậu Lộc mạnh và rất

Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng

mạnh trong nhiều năm Xói sạt Hải Hậu dịch về phía tây nam, ở Hậu Lộc dịch

về phía đông bắc và Nghĩa Phúc mạnh, yếu theo thời khoảng 5 - 10 năm

III DỰ BÁO SẠT LỞ TẠI CÁC VÙNG TRỌNG ĐIỂM

Xói sạt khu vực trọng điểm Cát Hải tiếp tục tăng qui mô, mở rộng về

phía tây nam, cường độ trung bình so với hiện nay tăng dần thêm 15,5%, 29%

và 47,2% vào các năm 2020, 2050 và 2100 Tuy nhiên, do có đê kè chặn lại,

nên chỉ xảy ra bào mòn hạ thấp mặt bãi với mức độ 15 - 32 cm/năm trong 20

năm tới và sau 5 - 10 năm có thể xói sập chân khay làm hư hỏng kè PAM,

dẫn đến vỡ đê kè, nếu không tu bổ Khu trọng điểm Hải Hậu xói sạt về phía

nam, cường độ trung bình so với hiện nay tăng dần 13,7%, 17,9% và 23,4%

vào các năm 2020, 2050, 2100 Do có đê kè chặn lại, bảo vệ, bờ không bị lùi

nhưng mặt bãi hạ thấp trung bình 17 - 25 cm/năm trong 20 năm tới và hệ

thống kè PAM bị xói sập chân khay dẫn đến hỏng kè trong khoảng 5 - 12

năm, phổ biến khoảng 6 - 9 năm tới

Bảng 4: Dự báo tốc độ xói sạt (m/năm) bờ Cát Hải và Hải Hậu

(trường hợp không có đê kè bảo vệ)

Khu vực Địa điểm Hiện tại Đến

Việc phòng chống xói sạt bờ biển Bắc Bộ cần được tiến hành đồng bộ và

toàn diện các giải pháp từ tầm vĩ mô đến cụ thể, cả trực tiếp và gián tiếp, cả

phi công trình và công trình, cả giải pháp cứng và giải pháp mềm phù hợp với

từng đoạn bờ cụ thể Các giải pháp tầm vĩ mô nằm trong nội dung quản lý lãnh thổ và qui hoạch phát triển Các giải pháp phi công trình cần phải có sự tham gia của cộng đồng Các giải pháp công trình cần phải phù hợp với bản chất tự nhiên trên cơ sở xác định rõ nguyên nhân sâu xa, nguyên nhân trực tiếp và cơ chế xói sạt, phải có hiệu quả và tác dụng lâu dài, phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội Việt Nam và không gây tác động xấu đến môi trường, đặc biệt là gây bồi xói đến khu vực lân cận

I CÁC GIẢI PHÁP PHI CÔNG TRÌNH

- Tổ chức theo dõi diễn biến xói sạt về qui mô, cường độ, hướng dịch chuyển theo tần suất hàng năm, tháng, ngày, giờ, tùy tình huống Kết quả theo dõi được phân tích, tổng hợp để cảnh báo, dự báo và được lưu trữ hệ thống theo Data base

- Thông tin cảnh báo, dự báo kịp thời tới người dân và phát lệnh cấp báo trường hợp khẩn cấp thông qua xây dựng hệ thống thông tin quản lý xói sạt kết mạng giữa cơ quan quản lý, cộng đồng và cơ quan khoa học Lập dự án thí điểm kết mạng cho Hải Hậu Kết mạng qua hệ thống viễn thông: máy tính, thư điện tử, internet, fax, điện thoại và công thư

- Tổ chức di dời dân ra khỏi khu vực nguy hiểm dưới các hình thức di dời vĩnh viễn theo kế hoạch, di dời tạm thời khi có cảnh báo và di dời khẩn cấp khi có cấp báo

- Tổ chức bảo vệ đê điều an toàn với các phương án ứng cứu, bảo vệ theo kế hoạch khi có sự cố bất thường, xây dựng các tổ chức theo dõi, bảo vệ

và lập đội ứng cứu sự cố đê điều, chuẩn bị cơ sở vật chất và nhân lực ứng cứu khi có sự cố, kết nối mạng thông tin để có quyết định ứng xử chính xác, kịp thời

II CÁC GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH

Bờ biển Bắc Bộ cần ưu tiên bảo vệ, phòng chống xói sạt cho 19 đoạn với chiều dài 87,5 km Trong đó có 9 đoạn ưu tiên cấp I, dài 43,6 km và 10 đoạn ưu tiên cấp II, dài 43,9 km Căn cứ vào qui mô, bản chất tự nhiên và điều kiện kinh tế - xã hội, cần thực hiện 6 nhóm, gồm 15 giải pháp bảo vệ

bê tông; 2 - Kè bê tông áp bờ; 3 - Kè mỏ xiên nắn dòng

4 - Kè mỏ vuông nuôi bãi; 5 - Kè mỏ vuông chữ T nuôi bãi kết

hợp phá sóng