GIẢI PH ÁP CHỈNH TRỊ TỔNG THỂ ỔN ĐỊNH BỜ BIỂN TỈNH TRÀ VINH

GIẢI PHÁP C HỈNH TRỊ TỔ NG THỂ Ổ N ĐỊNH BỜ BIỂN TỈNH TRÀ VINH ThS Nguyễn Bá Cao, PGS.TS Hoàng Văn H uân, ThS Hoàng Đức C ường, KS Vũ Văn Kính, KS Nguyễn Thị Thạch Thảo Viện Kỹ thuật Biển Tóm tắt: Bờ biển tỉnh Trà Vinh nằm kẹp hai cửa sông lớn hệ thống sông Cửu Long, có chiều dài khoảng 65 km ,đã diễn bồi xói m ạnh năm gần Một số khu vực bị xói lở nghiêm trọng bên cạnh có khu vực bồi lên cao vận chuyển bùn cát dọc theo bờ biển Bài báo phân tích rõ nguyên nhân, chế bồi xói đưa giải pháp chỉnh trị bờ biển dựa sở liệu khảo sát, tính toán, m ô hình mô dòng chảy, sóng vận chuyển bùn cát kết hợp với kịch công nghệ khác nhằm lựa chọn giải pháp chỉnh trị tổng thể để ổn định bờ biển Trà Vinh phục vụ phát triển kinh tế xã hội tương lai Từ khóa: Trà Vinh, bờ biển, chế, bồi tụ, xói lở, giải pháp, chỉnh trị, MIKE 21 Summary: The Tra Vinh coast is hapening alluvial-erosion very m uch in nearly years It is specific geographical condition with 65 km length that is clamped within large estuaries of Mekong river system There are m any regions that are eroding very serious but many one are extending by mud and sand transport along the coast The article analyse clearly the reason, transmission mechanism of alluvial-erosion and has rectified solutions for the coast It based on the survey data, computing, hydrodynam ics and m ud transport simulating m odel with m any different scenarios and engineering to have general rectified solution stabilize the Tra Vinh coast for socioeconom ic developm ent and future Keyword: Tra Vinh, coast, transmission mechanism , alluvial, erosion, solution, rectify, MIKE 21 I ĐẶT VẤN ĐỀ Bờ biển tỉnh Trà Vinh thuộc khu vực Tây Nam Bộ, kéo dài theo hướng Đông Bắc - Tây Nam địa phận huyện Duyên Hải qua bốn xã gồm : Hiệp Thạnh, Trường Long Hòa, Dân Thành Đông Hải Chiều dài bờ biển khoảng 65 km, địa hình bãi biển thoải, trải rộng có tính chất bờ biển cát - bùn i Khu vực nghiên cứu ii iii Hình Lưới tính tổng quát - CSDL địa hình biển Đông hình thái bờ biển Trà Vinh Trong vài năm gần đây, số vị trí bờ biển Trà Vinh diễn sạt lở bờ, bãi biển, tốc độ phạm vi xói lở tăng dần diễn biến ngày phức tạp Trong nơi có tốc độ xói lở lớn nghiêm trọng thuộc khu vực: (i) Khu vực ấp Bào, xã Hiệp Thạnh; (ii) Khu vực cấp Cồn Trứng, xã Trường Long Hòa; (iii) Khu vực Dân Thành (xem Hình 2) Ngoài ra, dọc theo bờ biển Trà Vinh có khu vực xói lở xen kẽ thay đổi theo m ùa gió Đông Bắc Tây Nam Mùa gió Đông Bắc thường gây xói lở bờ biển m ạnh gió Tây Nam Bên cạnh đó, khu vực đầu cuối bờ biển tỉnh lại khu vực bồi tụ với tốc độ lớn nhất, đoạn bờ biển xã Mỹ Long Nam - nơi tiếp giáp cửa Cung Hầu (sông Cổ Chiên) xã Đông Hải - nơi tiếp giáp với cửa Định An (sông Hậu) phía bờ tả Để giảm thiểu mức độ xói lở bảo vệ dân cư, phát triển kinh tế - xã hội khu vực, Ủy ban nhân dân tỉnh Trà Vinh phê duyệt dự án: Kè Hiệp Thạnh - giai đoạn cấp bách giai đoạn 2; Kè Cồn Trứng - giai đoạn Các dự án xây dựng kè bảo vệ bờ biển bước đầu phát huy tác dụng rõ rệt Tuy nhiên nhỏ lẻ, rời rạc, chưa có tính toán tổng thể cho toàn bờ biển tỉnh Do cần có giải pháp chỉnh trị tổng thể để ổn định bờ biển toàn tỉnh phát huy hết hiệu công trình phát huy tiềm bảo vệ bờ biển có địa phương II TÌNH HÌNH XÓ I LỞ , BỒ I TỤ, NG UYÊN NH ÂN VÀ C Ơ CH Ế Đặc điểm hình thái, địa hình Khu vực biển Trà Vinh có thành phần bồi tích chủ yếu hạt vật liệu cát m ột phần nhỏ bùn Bờ biển cát thường thoải, đường bờ hay biến đổi tác động yếu tố thuỷ động lực ven biển Trên Hình1 cho thấy, khu vực bờ biển tỉnh có địa hình đáy dốc nhất, tạo điều kiện cho dòng chảy sóng tiếp cận vào bờ dễ dàng với độ lớn cao vùng lại Ngoài điều kiện thuận lợi để hình thành luồng tàu có tải trọng lớn vào sông Hậu qua kênh đào Trà Vinh triển khai xây dựng có cửa vào từ khu vực Địa hình khu vực xã Hiệp Thạnh có bãi thoải, độ dốc bãi từ 1/15 đến 1/25 Khu vực xã Trường Long Hòa biến động không đều, đoạn bãi kéo dài từ cửa vàm Láng Nước đến khu du lịch Ba Động có bờ biển thoải nhiều so với đoạn lại thuộc xã Trường Long Hoà; Nhìn chung bờ biển thoải, độ dốc bãi từ 1/5 đến 1/15, khu vực dốc đoạn bãi khu du lịch biển Ba Động ranh giới xã Dân Thành có độ dốc 1/5 Địa hình khu vực xã Dân Thành bãi bồi tụ, thoải, độ dốc bãi từ 1/25 đến 1/50 Đặc điểm thủy hải văn Kết đợt khảo sát thực địa 03 trạm đo đại diện cho khu vực từ ngày 08 ÷ 11/12/2010 từ ngày 13 ÷ 16/9/2011 cho thấy: dòng ven bờ dòng tổng hợp dòng dọc ngang bờ sóng, phần nhỏ dòng hải lưu biển dòng chảy sông: Gió mùa Đông Bắc: Vm ax ≈ 1,08 (m /s); VTB = 0,44 ÷ 0,51 (m/s); Tần suất V0,4÷0,6 (m /s) chiếm 27,8% ÷ 32,1%, V0,2÷0,4 (m/s) chiếm 24,9% ÷ 30,1%, tập trung vào hai hướng là: E - SE W – NW; Độ cao sóng H1/3m ax H1/3tb có khuynh hướng lớn dần phía Nam; H1/3m ax = 1,23 ÷ 1,43 (m), H1/3tb = 0,84 ÷ 1,03 (m); Hsóng1,0÷1,2 (m ) chiếm 20,8% ÷ 61,8%, Hsóng0,8÷1,0 (m ) chiếm 20,8% ÷ 38,2% Hsóng0,6÷0,8 (m ) chiếm 22,2% ÷ 27,1% với hướng E: 54,2% ÷ 70,1%, NE: 29,9%, SE: 22,2% Gió mùa Tây Nam: Vm ax = 0,95 ÷ 1,08 (m/s); Tần suất V0,4 ÷ 0,6 m /s chiếm 28,8% ÷ 35,1%, V0,2 ÷ 0,4 (m/s) chiếm 24,9% ÷ 28,1%, tập trung vào hai hướng là: E - SE W – NW; Độ cao sóng H1/3max H1/3tb có khuynh hướng lớn dần phía Nam; Hsóng 0,4÷0,5 (m) chiếm 25,7%, Hsóng0,3÷0,4 (m ) chiếm 70,8% ÷ 73,6% Hsóng0,2÷0,3 (m) chiếm 25,7% ÷ 77,8% với hướng SE: 37,5% ÷ 54,2% Đặc trưng mực nước tính toán: - Mực nước cao thiết kế (P = 5%): Hmax5% = 198 cm ; - Mực nước bình quân thiết kế (P = 50%): Hbq50% = -0,05 cm; - Mực nước trung bình tính toán đề nghị lấy: Htttb = 0,00 cm; - Mực nước thấp thiết kế (P = 95%): Hmin95% = -257 cm; Đặc trưng sóng tính toán: Sóng thiết kế mô theo bão Linda, bão cấp 11, với vận tốc gió W = 25 m/s xảy năm 1997 vị trí công trình tương ứng với chiều sâu nước + 4,5 m , hướng sóng từ biển Đông truyền vào hướng Đông Đông Bắc, ta có kết sau: - Chiều cao sóng trung bình: Htb = 1,57 m ; - Chiều cao só có nghĩa: H1/3 = 2,4 m; - Chiều cao sóng P 10% : tương ứng Ls = 13,57 m H10% = 2,57 m, chu kỳ trung bình T s = 8s, chiều dài sóng Đặc điểm trầm tích biển Khu vực Hiệp Thạnh: Bùn cát chủ yếu loại bùn cát có đường kính hạt: D = (0,0750,25) mm chiếm tỷ lệ 94%; D > 0,25 mm chiếm tỷ lệ 5,5%; D < 0,075 m mchiếm tỷ lệ 0,5%; Cát m ịn chiếm tỷ lệ 99,5%; Bùn sét bụi chiếm tỷ lệ 0,5% Đường kính hạt bình quân cát đáy bãi biển Dbq = 0,15 mm Vận tốc cho phép không xói Vo = 0,25 m /s Khu vực Trường Long Hòa: Bùn cát chủ yếu loại bùn cát có đường kính hạt: D = (0,075-0,25) mm chiếm tỷ lệ 94,1%; D > 0,25 mm chiếm tỷ lệ 5,0%; D < 0,075 mm chiếm tỷ lệ 0,9%; Cát mịn chiếm tỷ lệ 99,1%; Bùn sét bụi chiếm tỷ lệ 0,9% Đường kính hạt bình quân cát đáy bãi biển Dbq = 0,16 m m Vận tốc cho phép không xói Vo = 0,27 m/s Khu vực Dân Thành: Bảng Các tiêu lý lớp đất khu vực biển Dân Thành Lớp đất Lớp 1: Cát pha kẹp bùn sét Lớp 2: Bùn sét, chảy w (g/cm ) B  (độ) C (kg/cm ) o a1-2 (cm /kg) E1-2 (kg/cm ) Rtc (kg/cm ) o 1,97 23 42' 0,065 0,685 0,022 65,9 1,3 1,73 0,97 5o26' 0,046 1,098 0,075 31,7 0,4 Nguyên nhân, chế mức độ xói lở bờ biển a) Khu vực xã Hiệp Thạnh (từ ấp Chợ đến cửa sông Bến Giá) có nguyên nhân sau: - Hầu thảm rừng phòng hộ ven biển khu vực ấp Bào tính từ cửa vàm Láng Nước (cửa sông Bến Giá), bờ biển bị xói mạnh, dài khoảng 3,5 km - Dòng chảy ven bờ mạnh m ùa gió Đông Bắc (gió chướng), hướng phía cửa Định An (phía Nam) Trái lại, m ùa gió Tây Nam , dòng ven bờ có cường độ thấp hướng dòng chảy phía sông Cổ Chiên – Cung Hầu (phía Bắc) Đây khu vực hoạt động thuỷ động lực dòng chảy chịu ảnh hưởng mạnh dòng nguồn từ cửa sông Cổ Chiên - Cung Hầu đổ - Do phương bờ biển trùng với phương Nam Bắc nên vào mùa gió Đông Bắc khoảng thời gian có gió chướng với hướng sóng hướng Đông tác động thẳng góc vào bờ Hai yếu tố kết hợp với sinh lượng sóng lớn nên bờ biển bị xói lở m ạnh Sóng biển mùa gió chướng có độ cao lớn, chu kỳ ngắn, thời gian trì dài, đặc biệt có gió bão bão Linda năm 1997, độ cao sóng biển vùng ven bờ từ 2,4 m đến 3,0 m (trong phạm vi từ mép bờ 500 m, sóng bão cấp 11, hướng gió Đông Bắc, chiều sâu nước từ m đến m) Khi sóng tác động m ạnh vào bờ gây xói lở dòng chảy ven bờ, kết hợp với dòng chảy sóng m ang bùn cát từ bờ làm cho lượng bùn cát dọc bờ thường xuyên bị bờ liên tục bị xói lở - Bãi biển có địa chất m ềm yếu, lớp bùn sét pha lẫn cát mịn dày, cát hạt m ịn m àu vàng, trạng thái dẻo chảy đến chảy, chiều dày theo quan trắc số hố khoan lớn 22 m Do đó, bị sóng thường xuyên tác động vào nhanh chóng bị bào mòn làm cho bờ ngày bị xói lở Mặt khác, với đường kính hạt cát m ặt bãi d50% 0,15 m m, lưu tốc khởi động bùn cát nhỏ 0,25 m/s Do hạt bùn cát bãi biển dễ bị di chuyển dòng chảy ven bờ có cường độ lớn mùa chướng m ùa gió Tây Nam - Những năm gần đây, vùng cửa Cung Hầu hình thành m ột cồn gần phía bờ xã Hiệp Thạnh phù sa lắng đọng cồn ngày phát triển Khi dòng chảy từ sông Cổ Chiên đổ biển qua cửa Cung Hầu bị cồn cản lại, nên vào mùa lũ lưu lượng dòng chảy lớn phía bờ xã Hiệp Thạnh thường xuyên bị sạt lở - Nạn khai thác cát vùng cửa Cung Hầu ngày mạnh tạo thành vùng trũng sâu gần bờ nên thiếu hụt lượng bùn cát Vì bờ sông - biển Hiệp Thạnh thường xuyên bị xói lở lượng bùn cát từ bờ bù lấp vào vùng trũng 1080000 1072000 1078000 1070000 1076000 1074000 1072000 1068000 1066000 1064000 ªn H¶i Hình Trường dòng chảy khu vực Hiệp Thạnh ứng với bão Linda nước biển dâng 30 cm mùa gió Đông Bắc [8] 1080000 1080000 1078000 1076000 1074000 1072000 1078000 1076000 1074000 1072000 Hình Trường sóng khu vực Hiệp Thạnh vào m ùa gió Đông Bắc bão Linda [8] b) Khu vực ấp Cồn Trứng (xã Trường Long Hòa): - Thảm rừng phòng hộ ven biển khu vực biến đổi không đều, khoảng 8,5 km có chiều dày trung bình 300 ÷ 400 m có 4,5 km bị phá hoại nghiêm trọng suy giảm theo năm, bề rộng trung bình khoảng 40 m - Dòng chảy ven bờ mạnh rõ rệt m ùa gió Đông Bắc (gió chướng) có hướng Tây Nam Trong m ùa gió Tây Nam, dòng ven có cường độ thấp có hướng Đông Bắc Đây khu vực hoạt động thủy động lực dòng chảy chịu ảnh hưởng mạnh dòng nguồn từ cửa sông Láng Nước, Cổ Chiên - Cung Hầu, Định An đổ - Phương bờ biển gần trùng với phương Nam Bắc nên có gió chướng với hướng sóng hướng Đông tác động thẳng góc vào bờ hai yếu tố kết hợp với sinh lượng sóng lớn nên bờ biển bị xói lở mạnh Khu vực kéo dài từ cửa Láng Nước đến khu du lịch biển Ba Động chiều dài khoảng 8,5 km, có cồn cát ngầm phía cửa vàm Láng Nước nên sóng khu vực đoạn phía Bắc bị suy giảm m ạnh trước truyền vào bờ Trong gió bão cấp 11 với m ực nước lớn chiều cao sóng đạt 3,0 ÷ 3,5 m (cách bờ 500 m) Ngược lại, khu vực đoạn phía Nam từ Ba Động đến hết giáp địa giới xã Dân Thành, bãi dốc, độ sâu nước lớn không che chắn bãi cát ngầm phía khu vực phía Bắc nên thuận tiện cho sóng có lượng lớn tiến sấu vào gần bờ Chiều cao sóng điểm cách bờ khoảng 600 m lên đến m ứng với gió bão cấp 11, m ực nước cực đại Vì vậy, mùa gió chướng hàng năm, sóng với chiều cao lượng lớn tác động trực tiếp vào bờ cát phá hoại dải rừng phòng hộ, chắn cát - Bãi biển có địa chất yếu, lớp bùn sét pha lẫn cát mịn dày, cát hạt mịn màu vàng trạng thái dẻo chảy đến chảy, chiều dày theo quan trắc số hố khoan lớn 25 m Khi gặp nước chúng bị hóa lỏng chảy theo dòng nước tạo cho bãi biển thoải (từ mực nước trung bình thấp trở ra), từ vị trí sóng leo trở lên bờ biển dốc đứng Sóng thường xuyên trườn leo lên bãi rút mang theo cát mịn bào m òn hạ thấp bãi Khi bãi bị hạ thấp, mực nước bãi tăng lên, sóng dịch chuyển dần vào bờ Sóng lấn lớp đất mặt bãi khiến cho rừng phi lao cổ thụ bị bật gốc đổ hàng loạt, tốc độ lấn bãi nhanh bình quân từ ÷ 10 m /năm Đường kính hạt cát mặt bãi d50% 0,15 mm , lưu tốc khởi động bùn cát nhỏ 0,23 m /s Do hạt bùn cát bãi biển dễ bị di chuyển dòng chảy ven bờ có cường độ lớn mùa chướng m ùa gió Tây Nam - Việc khai thác cát biển làm vật liệu xây dựng xóm Khâu Lầu, xã Trường Long Hòa tạo hố sâu dọc theo rìa bờ biển, bờ thường xuyên bị xói lở lượng bùn cát sóng biển, dòng chảy ven bờ mang bù đắp vào hố sâu khai thác cát Nạn khai thác cát làm cho bờ biển khu vực bị sạt lở m ạnh thời gian qua 1071000 1070000 107 0000 1069000 1068000 106 8000 1067000 1066000 106 6000 Duy ªn H¶i 1065000 1064000 106 4000 1063000 106 2000 1062000 1061000 1060000 106 0000 1059000 105 8000 1058000 Hình Trường dòng chảy khu vực Trường Long Hòa ứng với bão Linda nước biển dâng 30 cm - mùa gió Đông Bắc [8] 10740 00 1074000 10720 00 1072000 10700 00 1070000 10680 00 1068000 10660 00 1066000 10640 00 10620 00 10600 00 1064000 1062000 Hình Trường sóng khu vực Trường Long Hòa vào m ùa gió Đông Bắc bão Linda [8] c) Khu vực xã Dân Thành: - Thảm rừng phòng hộ ven biển khu vực xã Dân Thành dài km , xấp xỉ km giáp xã Trường Long Hòa có thảm rừng phòng hộ mỏng bị xói lở m ặt bãi m ức độ m ạnh Phần lại khoảng km giáp xã Đông Hải có bề rộng dải rừng trung bình khoảng 50 đến 70 m Do khu vực có bờ bãi biển bồi tụ ổn định nên dọc bờ biển xã Đông Hải rừng phòng hộ có phạm vi dày so với toàn tuyến ven biển Trà Vinh, phạm vi kéo dài địa phận xã khoảng 19 km - Bãi biển có địa chất yếu, lớp bồi tích dày trình bồi tụ xảy mạnh khu vực - Dòng chảy ven bờ mạnh rõ rệt m ùa gió Đông Bắc (gió chướng) hướng phía cửa Định An (phía Tây Nam ); Trái lại, m ùa gió Tây Nam, dòng ven có cường độ thấp hướng dòng chảy phía ngược lại, phía cửa sông Cổ Chiên – Cung Hầu (phía Đông Bắc) Đây khu vực hoạt động thuỷ động lực dòng chảy chịu ảnh hưởng mạnh dòng nguồn từ cửa sông Định An - Trần Đề Các yếu tố động lực biển sóng biển kết hợp với dòng chảy ven bờ, dòng chảy sóng triều cường nguyên nhân gây nên xói lở bờ biển Tuy nhiên khu vực phương bờ biển gần trùng với hướng Đông Bắc nên có gió chướng với hướng sóng hướng Đông tác động sóng vào bờ không m ạnh xã Hiệp Thạnh Trường Long Hoà, nên bờ biển bị xói lở với m ức độ yếu so với xã - Trước năm 2009, bờ biển xã Dân Thành bị xói lở cục m ột vài đoạn ngắn khoảng từ 50 đến 70 m , với m ức độ nhẹ Tuy nhiên từ khởi công xây dựng Trung tâm điện lực Duyên Hải Trà Vinh đến bờ biển khu vực bị xói lở ngày mạnh thời điểm có khoảng 4,5 km bờ biển khu vực bị xói lở Theo điều tra, khảo sát bước đầu xác định nguyên nhân xây dựng Trung tâm điện lực Duyên Hải Trà Vinh, đơn vị thi công m úc đất, cát phía cách bờ biển khoảng 200 m để bơm cát vào xây dựng mặt nhà máy nhiệt điện Việc m úc đất tạo thành hố sâu phía biển tạo điều kiện cho yếu tố động lực biển tác động vào bờ tạo thành vùng nước xoáy sát bờ bờ biển thường xuyên bị sạt lở Tình trạng tiếp tục đơn vị thi công kế hoạch lấy đất nơi khác để xây dựng nhà m áy điện, chi phí cao Vì khẳng định nguyên nhân gây sạt lở bờ biển xã Dân Thành lấy đất, cát sát bờ biển để thi công m ặt Trung tâm điện lực Duyên Hải làm cho bờ biển đoạn bị sạt lở m ạnh -những năm gần Tóm lại, chế xói lở bờ biển Trà Vinh sóng gió bão m ùa gió chướng hàng năm (khu vực Ba Động có lượng lớn nhất) tác động trực tiếp vào bờ cồn cát, kết hạt cát bị dòng chảy kéo ngoài, phần bị đưa phía xa để lắng đọng làm giảm độ dốc bãi biển, phần lớn lại bị dòng ven bờ với lưu tốc lớn lưu tốc không xói cho phép theo mùa Mùa gió Đông Bắc, bùn cát bị phía Nam (phía cửa Định An) Ngược lại, mùa gió Tây Nam , bùn cát theo dòng ven bờ lại từ phía Nam chuyển dịch phía Bắc, hay bùn cát từ phía cửa Định An lại chuyển phía Cổ Chiên – Cung Hầu Tại khu vực Hiệp Thạnh Trường Long Hòa, tượng cân bùn cát tiếp tục diễn cường độ dòng ven mùa gió Tây Nam nhỏ so với m ùa gió Đông Bắc, lượng bùn cát tịnh chuyển phía Nam xảy hàng năm với lượng bùn cát dòng nguồn cung cấp từ cửa sông gây bồi phía xã Dân Thành Đông Hải Khu vực bãi Hiệp Thạnh tiếp tục bị xói lở thời gian tới Khu vực xã Đông Hải vào m ùa Đông bị ảnh hưởng dòng nguồn, khu vực gần cửa sông có lưu tốc dòng chảy giảm nhỏ điều kiện thuận lợi cho lắng đọng bùn cát ven bờ, kết bãi bồi khu vực xã Đông Hải hình thành thời gian qua tiếp tục hình thành Ngược lại, m ùa gió Tây Nam, phần bùn cát theo dòng ven bờ từ chuyển dịch phía Đông Bắc, hay bùn cát từ phía cửa Định An lại chuyển phía Cổ Chiên – Cung Hầu Hiện tượng bồi tụ khu vực khối lượng bùn cát đến khu vực m ùa gió Đông Bắc nhiều hẳn so với lượng bùn cát chuyển phía Đông Bắc m ùa gió Tây Nam Bảng Thống kê m ức độ bồi xói dọc bờ biển Trà Vinh (điều tra khảo sát năm 2010) Địa phận xã Hiệp Thạnh (8,5 km ) - Ấp Bào - Đoạn lại Trường Long Hòa (13,5 km ) Dân Thành (5 km ) - Ấp Láng Cháo, Mù U Đông Hải (19 km) Đoạn bờ lở km m ức độ 3 2,5 Nặng Nhẹ TB Nặng TB 2,5 1,5 Nhẹ TB Bờ ổn định km Đoạn bờ bồi km m ức độ 2,5 TB 4 TB 2,5 5,5 TB TB Từ kết cho thấy có 03 khu vực sạt lở mạnh: xã Hiệp Thạnh (ấp Bào), xã Trường Long Hòa (ấp Cồn Trứng, Ba Động) xã Dân Thành (ấp Láng Cháo, Mù U) III GIẢI PHÁP C HỈNH TRỊ Giải pháp khoa học ổn định bờ, bãi biển - Hạn chế sóng biển có lượng lớn tác động trực tiếp vào bãi bờ cát đụn cát nơi xảy tượng biển lấn (sạt lở) Biện pháp công trình xây dựng kè bảo vệ bờ trực tiếp đê ngầm giảm sóng - Các khu vực bồi tụ khu vực xói lở nhẹ cần phải trồng rừng phòng hộ ven biển để giảm nhỏ tốc độ dòng ven bờ giảm tác động bất lợi sóng Đây vành đai an toàn xảy bão - Cần có giải pháp hạn chế ngăn chặn chuyển vận bùn cát dọc bờ, ngang bờ biện pháp xây dựng m ỏ hàn để ngăn dòng bùn cát đê ngầm tạo bãi - Hạn chế khai thác cát sông, biển - Định hướng quy hoạch phát triển kinh tế xã hội tổng thể dải ven biển cách đồng bộ, toàn diện tính đến tác động gây ảnh hưởng xấu đến biến động bờ biển Ngăn chặn việc phá rừng phòng hộ, rừng tự nhiên, giảm sóng ven bãi biển, ngăn chặn phá cồn cát để làm vườn hoa màu, nuôi trồng thủy sản, trồng lúa gần khu vực bờ biển - Cần thiết định hướng xây dựng hành lang an toàn ven biển, bề rộng dải hành lang tối thiểu khoảng 300 m (xét đến ảnh hưởng xấu thiên tai xảy ra) Chỉ phép xây dựng nhà công trình dân sinh, canh tác từ phạm vi trở vào đất liền m ột số nước tiên tiến giới thực a) Khu vực xói lở mạnh, nghiêm trọng: chọn giải pháp công trình kiên cố kết hợp trồng chắn gió bảo vệ khu vực phía b) Khu lực xói lở trung bình, xói mòn bề m ặt, bãi biển khu vực xói lở nhẹ: chọn giải pháp trồng chắn sóng, rừng phòng hộ ven biển kết hợp với biện pháp công trình có kết cấu nhẹ Giải pháp công nghệ phù hợp là: (i) Dùng vật liệu chỗ để kiên cố hóa bờ kết hợp với trồng chắn sóng; (ii) Dùng túi cát (geotube) dạng Stabiplage@ làm đê giảm sóng để hạn chế cường độ sóng trực tiếp vào bãi phá hoại m ới trồng Đê giảm sóng dạng túi cát đặt song song với đường bờ biển bao lấy khu vực trồng rừng Tùy theo đặc điểm địa hình mà bố trí thành nhiều bãi có cao trình m ặt bãi khác Phần bãi thấp sát m ép nước bố trí trồng rừng giảm sóng, phần bãi cao bố trí trồng rừng phòng hộ phi lao, c) Khu vực có bãi bồi tụ, bờ biển ổn định: chọn giải pháp trồng rừng phòng hộ giảm sóng, ngăn cát Do khu vực bãi bồi tụ, lượng bùn bãi dày trồng phát triển thuận lợi Tuy nhiên, cần tìm loại giảm sóng không đáp ứng yêu cầu giảm sóng, gây bồi mà phải phù hợp với địa hình, thổ nhưỡng ven biển tỉnh Trà Vinh Lựa chọn giải pháp, bố trí phương án tuyến đề xuất kết cấu công trình bảo vệ bờ Sau phân tích ưu nhược điểm giải pháp công nghệ như: trồng chắn sóng, công trình mềm, công trình cứng kiên cố… phương án kết hợp lồng ghép chúng áp dụng cụ thể cho khu vực xói lở để bảo vệ bờ theo hướng chủ động bị động Cuối có phương án chọn phù hợp cho khu vực sau: 1) Khu vực bờ biển xã Hiệp Thạnh: Giải pháp (chủ động): Bảo vệ xói lở hệ thống công trình hình chữ T gồm mỏ hàn ngăn cát vuông góc vớí bờ biển kết hợp đê giảm sóng Mỗi m ỏ hàn dài 80 m , đê giảm sóng có chiều dài 160 m Toàn tuyến chiều dài km dọc theo bờ biển giai đoạn bố trí m ỏ hàn chữ T Ngoài ra, phần bờ gia cố thêm công trình bảo vệ dạng tường đá hộc xây vữa (m ức độ gia cố phần kè có quy mô công trình nhỏ nhiều so với kết cấu bảo vệ dạng bị động) Giải pháp (bị động): Bảo vệ bờ trực tiếp kè bảo vệ bờ dạng m đứng m nghiêng, phía trồng chắn gió nhằm ổn định công trình bảo vệ dân cư Đây giải pháp phù hợp với tình hình vì: (i) Sẽ chặn đứng nhanh nguy biển tiến, biển lấn làm thay đổi hình thái bãi bờ biển gây tác động xấu đến ổn định toàn tuyến bãi biển Trà Vinh; (ii) Khắc phục điều kiện bất lợi từ điều kiện thủy hải văn bùn cát khu vực dự án; (iii) Về lâu dài, tạo bãi bồi để tiến tới giải pháp trồng rừng giảm sóng ven bãi bờ biển Giải pháp trồng sóng phía biển thực địa chất khu vực không thích hợp để phát triển cây; (iv) Tránh nguy phải di dời sở hạ tầng địa phương, gây lãng phí cho nhà nước nhân dân; (v) Phù hợp với quy hoạch xây dựng phê duyệt; (vi) Ổn định kè hữu, kè quy hoạch khu vực dân cư phía Hình Giải pháp chỉnh trị khu vực xã Hiệp Thạnh – Phương án Hình Giải pháp chỉnh trị khu vực xã Hiệp Thạnh – Phương án (Phương án chọn) Sau tiến hành phân tích ưu nhược điểm giá thành phương án ta chọn Phương án có tính kế thừa nối tiếp công trình kè hữu phù hợp áp dụng cho khu vực ấp Bào, Hiệp Thạnh dự án phê duyệt Bố trí phương án tuyến công trình: Dựa công trình kè Hiệp Thạnh xây dựng giai đoạn cấp bách giai đoạn thi công, kè giai đoạn thiết kế phê duyệt Theo quy hoạch tiếp tục làm kè giai đoạn kéo dài phủ hết phạm vi xã Hiệp Thạnh hai phía Bắc Nam Bảng Vị trí công trình bố trí khu vực Hiệp Thạnh C ông trình Tọa độ N Kè giai đoạn (đã thi công) E Kè giai đoạn – Nhánh N (đang thi công) E Kè giai đoạn – Nhánh N (đang thi công) E Kè giai đoạn – Nhánh N E Kè giai đoạn – Nhánh N E Kè giai đoạn – Nhánh N E Kè giai đoạn – Nhánh N E Trồng chắn gió, bảo vệ dân cư phía kè Điểm đầu 44’25,20” 106 34’01,09” 9044’34,91” 106 33’52,27” 44’25,20” 106 34’01,09” 44’38,76” 106033’48,04” 43’59,61” 106 34’07,53” 45’11,11” 106 32’40,86” 9043’03,84” 106 34’12,51” Điểm cuối C hiều dài (m) 44’13,60” 615 106 34’01,09” 9044’25,20” 330 106 34’01,09” 43’59,61” 370 106 34’07,53” 44’34,91” 450 106 33’52,27” 43’03,84” 1.550 106 34’12,51” 44’38,76” 2.000 106 33’48,04” 9041’46,72” 2.440 106 34’07,64” 77,3 (ha) Đề xuất kết cấu công trình: Kè biển bảo vệ bờ trực tiếp: Kè m nghiêng kết hợp tường chắn sóng trồng rừng chắn gió phía 2) Khu vực bờ biển xã Trường Long Hòa: Khu vực có bãi tắm phục vụ du lịch Do giải pháp ổn định bờ biển khu vực cần hài hòa lợi ích đặt Giải pháp (chủ động): Bảo vệ bờ biển, xói lở hệ thống công trình đê ngầm giảm sóng Áp dụng công nghệ m ới: Túi vải địa kỹ thuật bọc cát Stabiplage@ Kết cấu công trình gồm túi geotube cường độ cao may thành ống dài, bơm đầy cát vào xếp chồng đặt cạnh tạo thành tường chắn sóng trọng lực Quy mô số lượng ống phụ thuộc vào chiều cao sóng, mức độ quan trọng, phạm vi bảo vệ,… Công trình không gây lấn chiếm dòng chảy, thân thiện với môi trường, thi công nhanh tháo dỡ dễ dàng Do không gây ảnh hưởng nhiều đến mỹ quan khu vực công trình nên phù hợp cho khu bãi biển kết hợp làm bãi tắm , du lịch biển,… Đây kết cấu phù hợp, hiệu áp dụng giảm sóng tạo bãi để trồng rừng giảm sóng, phòng hộ ven biển Giải pháp (bị động): Kè chỉnh trang bãi biển kết hợp trồng chắn gió, khôi phục rừng phi lao Trồng khôi phục bổ sung rừng phi lao bị thoái hóa dần, kết hợp với biện pháp công trình chỉnh trang bãi biển du lịch Đây giải pháp phù hợp với phát triển du lịch bảo vệ dân cư vùng ven đê Vì: (i) Ngăn chặn khôi phục lại rừng chắn gió bị bào m òn, xâm thực; (ii) Chỉnh trang bãi biển phát triển du lịch; (iii) Phù hợp với điều kiện địa hình, địa chất, địa m ạo chế độ dòng chảy, sóng gió khu vực; (iv) Thân thiện với m ôi trường, sinh thái, đảm bảo phát triển bền vững Qua phân tích yếu tố kỹ thuật, môi trường điều kiện địa hình, địa chất, chế độ dòng chảy, sóng, ta chọn phương án Bố trí phương án tuyến công trình: Kè Cồn Trứng giai đoạn khu vực tiếp nối với kè giai đoạn thi công đến ranh Nhà m áy nhiệt điện Duyên Hải, trùng với dự án phê duyệt Hình Giải pháp chỉnh trị khu vực xã Trường Hình 10 Giải pháp chỉnh trị khu vực xã Trường Long Hòa – Phương án (PA chọn) Long Hòa – Phương án Bảng Vị trí công trình bố trí khu vực Trường Long Hòa Công trình PA1: Kè chỉnh trang bãi biển PA2: Đê ngầm giảm sóng – Nhánh PA2: Đê ngầm giảm sóng – Nhánh Kè Cồn Trứng – Giai đoạn Kè Cồn Trứng – Giai đoạn Trồng chắn gió, phục hồi rừng phi lao Tọa độ N E N E N E N E N E Điểm đầu 41’34,10” 106034’43,91” 41’36,51” 106 34’52,83” 40’07,22” 106034’54,85” 9037’35,72” 106 33’44,00” 37’16,65” 106 33’35,70” Điểm cuối Chiều dài (m ) 37’35,72” 7.785 106033’44,00” 40’27,54” 2.380 106 34’57,37” 37’33,46” 5.200 106033’57,80” 9037’16,65” 610 106 33’35,70” 35’53,42” 2.937 106 32’38,49” 367 (ha) Đề xuất kết cấu công trình: Kè bảo vệ chỉnh trang dạng tường đứng, m nghiêng, có cầu thang lên xuống 3) Khu vực bờ biển xã Dân Thành: Giải pháp 1: Làm đê ngầm giảm sóng, tạo bãi trồng Giải pháp 2: Trồng gây bồi, chắn sóng kết hợp gia cố bờ vị trí sạt lở nhằm ổn định phát triển bờ, bãi biển Khu vực thuận lợi để trồng có đê chắn sóng Nhà máy nhiệt điện luồng tàu vào sông Hậu xây dựng - Bãi biển dạng bãi cát mịn có xen lẫn bùn Ngoài ra, thềm bãi biển bồi nâng cao, ngập nước không thường xuyên (ảnh hưởng triều) Khu vực có điều kiện cho việc phát triển non Do điều kiện tương đối thuận lợi cho việc trồng tạo rừng giảm sóng ven bờ - Các vị trí sạt lở không liên tục kiên cố hóa bờ vật liệu nhẹ, tận dụng địa phương thân thiện với môi trường Chúng ưu tiên bảo vệ trước m Về lâu dài bãi biển bồi, kết hợp với trồng gây bồi chắn sóng chúng dần gỉam tác động dòng chảy sóng biển Do vị trí không cần thiết phải làm công trình vĩnh cửu Sau phân tích yếu tố kỹ thuật, m ôi trường điều kiện địa hình, địa chất, chế độ dòng chảy, sóng, ta chọn phương án tuyến Bố trí phương án tuyến công trình: Hình 11 Giải pháp chỉnh trị khu vực xã Dân Hình 12 Giải pháp chỉnh trị khu vực xã Dân Thành – Phương án Thành – Phương án (Phương án chọn) Bảng Vị trí công trình bố trí khu vực Trường Long Hòa Công trình PA1: Gia cố bờ vị trí sạt lở (không liên tục) PA2: Đê ngầm giảm sóng Trồng chắn sóng, tạo bãi Tọa độ N E N E Điểm đầu 33’49,73” 106 30’36,82” 9033’40,75” 106030’44,45” Điểm cuối Chiều dài (m ) 33’16,33” 2.000 106 29’38,75” 33’07,30” 2.000 106029’46,56” 193 (ha) Đề xuất kết cấu công trình: Trồng ngập mặn sử dụng vật liệu chỗ để gia cố 4) Các khu vực lại: Phương án tốt cho khu vực lại không thuộc mức độ sạt lở mạnh, nghiêm trọng phương án tốt trồng chắn sóng, tạo bãi Kết bồi xói bờ biển Trà Vinh ứng với phương án Sau tính toán mô hình thủy lực vận chuyển bùn cát mô hình MIKE 21/3 Coupled Model FM ứng với phương án tuyến công trình trên, cho kết tốt để bảo vệ bờ biển Trà Vinh Khắc phục xói lở khu vực trọng điểm tại, gây bồi cho khu vực lại Cửa luồng tàu tải trọng lớn vào sông Hậu (các đê chắn sóng) 10 kênh đào Trà Vinh không bị ảnh hưởng bồi xói giải pháp đưa Thêm vào đó, khu vực chân phía Bắc phía Nam cửa (các đê chắn sóng) bồi thêm, bảo vệ bờ khu vực Trường Long Hòa Dân Thành tốt Ngoài có xây dựng kịch cho bão cấp 12 kịch biến đổi khí hậu Sau m ột vài hình ảnh đại diện: i i i ii ii ii iii iii iii PA Kè ngầm (chủ động) PA trạng PA Kè trực tiếp (bị động) Hình 13 Diễn biến bồi xói vùng nghiên cứu theo phương án tuyến công trình (Màu đỏ: bồi, màu xanh: xói, [8]) IV KẾT LUẬN Bài báo nêu lên đầy đủ đặc điểm địa hình, hình thái, địa chất bờ biển đặc điểm thủy hải văn khu vực ven biển Trà Vinh Đã xác định rõ khu vực sạt lở với m ức độ nặng nhẹ khác Đã làm rõ nguyên nhân gây nên xói bồi bờ biển xác định chế diễn biến bồi xói khu vực nghiên cứu diễn toán chúng mô hình thủy lực MIKE 21/3 Coupled Model FM Giải pháp để ổn định bờ biển tỉnh Trà Vinh kết hợp hai giải pháp công trình trồng chắn sóng, gió Giải pháp công trình ứng dụng khu vực bờ biển xảy sạt lở m ạnh, nghiêm trọng tượng hội tụ sóng (ấp Bào, Hiệp Thạnh) khu vực có sóng lớn, bãi biển dốc, hẹp, lớp cát mặt bãi dày trồng giảm sóng (ấp Cồn Trứng); Giải pháp trồng áp dụng cho khu vực sạt lở m ức độ nhẹ hơn, bãi bồi tụ có điều kiện địa chất, địa hình phù hợp Giải pháp mỏ hàn (groins) đê ngầm giảm sóng không chọn giải pháp cần sử dụng phạm vi quy mô lớn m ới mang lại hiệu cao, khi, điều kiện chưa thể có nguồn kinh phí lớn V KH UYẾN NG HỊ VÀ TH ẢO LUẬN Giải pháp gia cố bãi để trồng chắn sóng, chắn cát ven bờ bãi biển xói lở m ức độ nhẹ đến trung bình cần tiến hành thí điểm trước nhân rộng toàn tuyến cho khu vực khác Bãi biển cần phải giảm sóng túi cát Stabiplage@ túi mềm geotube đặt song song với mép nước để đảm bảo điều kiện thuận lợi cho m ới trồng phát triển Đây giải pháp tốt hiệu quả, giá thành, mỹ quan, môi trường không gây ảnh hưởng làm phức tạp thêm trường dòng chảy ven bờ Cần có đề tài nghiên cứu như: (i) Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ giảm sóng thân thiện với m ôi trường, (ii) Đánh giá thích nghi phát triển loại chắn sóng rừng phòng hộ ven biển cho khu vực tỉnh Trà Vinh loại truyền thống có phi lao chắn cát ven biển 11 TÀI LIỆU THAM KH ẢO [1] Bộ Nông nghiệp & Phát triển nông thôn – Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đê biển – 2012 [2] Viện Khoa học Thủy lợi – Báo cáo tổng kết đề tài “ Nghiên cứu giải pháp KHCN chống sa bồi ổn định lòng dẫn cửa Định An, phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hoá” Đề tài độc lập cấp nhà nước 2003 [3] Ban quản lý dự án CWPDP – Báo cáo tình hình thực dự án tháng 8/2007 địa bàn tỉnh Trà Vinh thuộc Dự án Bảo vệ Phát triển vùng đất ngập nước ven biển [4] Phòng Cơ học Biển - Viện Cơ Học “Nghiên cứu chế độ khí tượng, hải văn thủy thạch động lực vùng cửa Định An, nhằm xác định yếu tố sóng, dòng chảy, chuyển động bùn cát phục vụ thiết kế luồng chạy tầu 1990 – 1991” [5] SNC- Lavalin – Haconing – TEDI South “Nghiên cứu khả thi cải tạo sông Hậu - 2001 ÷ 2004” [6] Công Ty Cổ phần Tư Vấn Thiết Kế Cảng – Kỹ thuật Biển – “Dự án đầu tư xây dựng luồng tầu qua cửa Định An - sông Hậu Tỉnh trà Vinh – Nghiên khả thi – 2005” [7] Viện Kỹ thuật biển & Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam - “Nghiên cứu đề xuất sở khoa học giải pháp để ổn định bờ biển tỉnh Trà Vinh” - Đề tài cấp tỉnh năm 2008 [8] Hoàng Văn Huân, Nguyễn Hữu Nhân, Phan Mạnh Hùng, Quách Đình Hùng – “Chuyên đề Nghiên cứu chế độ thủy thạch động lực ven biển tỉnh Trà Vinh Mô hình toán dự báo xu diễn biến đường bờ biển khu vực nghiên cứu” – Đề tài Nhà nước cấp thiết m ới phát sinh địa phương 2009: Nghiên cứu đề xuất giải pháp Khoa học Công nghệ dự báo, phòng chống biển lấn đoạn bờ biển tỉnh Trà Vinh vùng phụ cận Người phản biện: PG S.TS Đinh C ông Sản 12 ... truyền vào hướng Đông Đông Bắc, ta có kết sau: - Chiều cao sóng trung bình: Htb = 1,57 m ; - Chiều cao só có nghĩa: H1/3 = 2,4 m; - Chiều cao sóng P 10% : tương ứng Ls = 13,57 m H10% = 2,57 m,... đường bờ biển bao lấy khu vực trồng rừng Tùy theo đặc điểm địa hình mà bố trí thành nhiều bãi có cao trình m ặt bãi khác Phần bãi thấp sát m ép nước bố trí trồng rừng giảm sóng, phần bãi cao bố trí... bờ biển bị xói lở m ạnh Sóng biển mùa gió chướng có độ cao lớn, chu kỳ ngắn, thời gian trì dài, đặc biệt có gió bão bão Linda năm 1997, độ cao sóng biển vùng ven bờ từ 2,4 m đến 3,0 m (trong phạm