BC de xuat GP dự án: Điều tra hiện trạng các cửa sông thuộc hệ thống sông Hồng (Ba Lạt, Trà Lý, Đáy, Ninh Cơ) kiến nghị các giải pháp khai thác một cách hoàn thiện phục vụ phát triển kinh tế

Tham gia thực hiên: Nguyễn Văn Hùng Trương Văn Bốn Nguyễn Thanh Hùng Vũ Văn Ngọc Vũ Đình Cương Nguyễn Thành Luân Nguyễn Văn Hiệp Phan Thị Việt Hà Đề xuất giải pháp khai thác hợp lý ĐTCB cửa sông thuộc hệ thống SH MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: CHẾ ĐỘ THUỶ HẢI VĂN VÙNG CỬA SÔNGVÀ VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 1.1 Chế độ gió 1.2 Chế độ mực nước, nước dâng 12 1.2.1 1.2.2 1.3 Chế độ sóng 18 1.3.1 1.3.2 1.4 Thuỷ triều 12 Nước dâng khu vực cửa sông nghiên cứu 15 Sóng theo mùa 18 Sóng bão 20 Chế độ dịng chảy vùng cửa sơng Hồng 20 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 1.4.5 Dòng chảy lũ .21 Dòng triều 22 Dịng ven bờ sóng 22 Dịng chảy ven bờ gió 23 Dòng dị trọng 23 1.5 Sự vận chuyển bùn cát ven bờ vùng cửa sông Hồng 24 1.6 Xâm nhập mặn 25 1.7 Sơ tổ hợp thủy triều – lũ - nước dâng vùng cửa sông Hồng sông Thái Bình 26 1.7.1 1.7.2 Tổ hợp lũ triều 26 Tổ hợp thuỷ triều nước dâng bão vùng cửa sông .27 CHƯƠNG 2: DIỄN BIẾN CỬA SÔNG VÀ ĐƯỜNG BỜ BIỂN KHU VỰC DỰ ÁN 28 2.1 Quá trình phát triển cửa sông, thuộc hệ thống sông Hồng .28 2.1.1 Đầu Holoxen 28 2.1.2 Haloxen muộn (QIV) .28 2.1.3 Các đường bờ cổ từ kỷ X đến .29 2.2 Đặc điểm hình thái xu diễn biến cửa sông thuộc hệ thống sông Hồng 30 2.2.1 Xu diễn biến cửa sông thuộc hệ thống sông Hồng 30 2.2.2 Diễn biến cửa sông Trà Lý 31 2.2.3 Diễn biến cửa Ba Lạt .38 2.2.4 Diễn biến cửa Ninh Cơ 50 -1- Đề xuất giải pháp khai thác hợp lý ĐTCB cửa sông thuộc hệ thống SH 2.2.5 Diễn biến vùng cửa Đáy 52 CHƯƠNG 3: VAI TRỊ THỐT LŨ VÀ KHAI THÁC PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN KINH TẾ CỦA CỬA SÔNG 57 3.1 Vai trị lũ 57 3.1.1 Khái niệm khả lũ cửa sơng 58 3.1.2 Phương pháp tiêu chí đánh giá khả lũ cửa sơng 59 3.2 Vài nét hoạt động khai thác cửa sông, ven biển đồng bắc (đbbb) 61 3.2.1 Khai thác phục vụ giao thông thủy 61 3.2.2 Phát triển khu công nghiệp .62 3.2.3 Đánh bắt, nuôi trồng thủy sản 62 3.2.4 Khai thác khoáng sản 62 3.2.5 Sản xuất nông nghiệp 63 3.2.6 Phát triển du lịch, khu nghỉ mát, bảo tồn sinh thái 63 3.2.7 Xây dựng đê biển chống biển lấn quai đê lấn biển 63 3.3 Nội dung quản lý môi trường đới bờ khu dự án .63 CHƯƠNG 4: ĐỊNH HƯỚNG CÁC GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG THỐT LŨ CÁC CỬA SƠNG VÙNG ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 66 4.1 Chỉ dẫn chung 66 4.2 Đề xuất bước đầu giải pháp khai thác hợp lý cửa sông phục vụ phát triển kinh tế xã hội 68 4.3 Sử dụng mơ hình tốn hai chiều bước đầu kiểm chứng giải pháp khai thác hợp lý cửa sông 69 4.3.1 Lựa chọn mô hình, phương pháp lưới tính tốn .69 4.3.2 Thiết lập mơ hình tính tốn .69 4.3.3 Kiểm định mơ hình 72 4.3.4 Kết tính tốn cho khu vực cửa sông 74 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .112 5.1 Kết luận 112 5.2 Kiến nghị 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO .113 -2- Đề xuất giải pháp khai thác hợp lý ĐTCB cửa sông thuộc hệ thống SH DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Tần suất (%) tốc độ gió trung bình (m/s) trạm Bạch Long Vĩ) 10 Bảng 2: Hướng tốc độ gió cực đại (m/s) số trạm ven bờ lưu vực sông Hồng sơng Thái bình .11 Bảng 3: Tốc độ gió trung bình nhiều năm 11 Bảng 4.: Tần suất gió bão khu vực nghiên cứu .12 Bảng 5.: Thời gian triều lên rút sông Hồng 15 Bảng 6: Tổng kết số bão đổ vào bờ số lần gây nước dâng Bắc Bộ [4] (Số liệu Trung Tâm khí tượng thuỷ văn biển) 17 Bảng 7: Tần suất xuất tổ hợp nước dâng cực đại gặp ngày triều cường triều kiệt 17 Bảng 8: Tần suất xuất tổ hợp nước dâng cực đại gặp nước lớn, nước ròng 18 Bảng 9: Tần suất chiều cao súng nhiều năm(1960-1994) Trạm Hịn Dấu mua Đơng Bắc % .19 Bảng 10: Tần suất chiều cao sóng nhiều năm (1960 – 1994) trạm Hòn Dấu mùa hè (%) 20 Bảng 11: Tốc độ phát triển đường bờ biển 100 năm vùng bờ biển Thái Bình.34 Bảng 12: Tốc độ biến dạng trung bình năm bãi triều, sườn bờ ngầm ven biển Thái Bình từ 1965 – 1994 35 Bảng 13: Đặc trưng hình thái – thủy văn đoạn cửa sơng vùng bờ biển Thái Bình 37 Bảng 14: Quá trình diến biến cửa Ba Lạt qua thời kỳ từ 1939-2009 43 Bảng 15: Phân phối bùn cát khu vực cửa sông 45 Bảng 16: Tốc độ nâng cao bãi bồi 45 Bảng 17: Thống kê tình hình phát triển vũng bãi bồi cửa Đáy từ 1940 đến 56 Bảng 18: Dự kiến luồng hàng vận tải 61 Bảng 19: Trích tham số sóng hướng E với điểm khu vực Trà Lý 82 Bảng 20: Giá trị mực nước phương án TH2 điểm có tọa độ bảng 82 Bảng 21: Trích tham số sóng hướng E điểm khu vực Ninh Cơ 92 Bảng 22: Giá trị mực nước phương án TH2 điểm có tọa độ bảng 92 Bảng 23: Trích tham số sóng hướng E điểm khu vực Ninh Cơ 101 Bảng 24: Giá trị mực nước phương án TH2 điểm có tọa độ bảng 101 Bảng 25: Lưu lượng tàu qua luồng cửa Đáy 106 Bảng 26: Thống kê cao trình đoạn mặt cắt luồng tàu vùng cửa Đáy 107 -3- Đề xuất giải pháp khai thác hợp lý ĐTCB cửa sông thuộc hệ thống SH Bảng 27: Thống kê kết mực nước lưu lượng theo phương án 110 -4- Đề xuất giải pháp khai thác hợp lý ĐTCB cửa sơng thuộc hệ thống SH DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Diễn biến xói bồi cửa Ba Lạt trước 1939 40 Hình 2: Diễn biến xói bồi cửa Ba Lạt từ 1939 đến 1952 41 Hình 3: Diễn biến xói bồi cửa Ba Lạt từ 1952 – 1971 .42 Hình 4: Diễn biến xói bồi cửa Ba Lạt từ 1971 đến 44 Hình 5: Kết giải đốn ảnh vệ tinh cửa Ninh Cơ giai đoạn 1985-1996 52 Hình 6: Bản đồ phân bố phân bố xói lở bồi tụ vùng cửa Đáy giai đoạn 1989-1995 54 Hình 7: Trình bày kết giải đốn ảnh viễn thám Đáy thời lỳ: 1985 ÷ 1996 (hình 3-18b); 1996 ÷ 2000 (hình -18c) 55 Hình 8: Biến trình lưu lượng qua cửa sơng 72 Hình 9: So sánh mực nước thực đo tính tốn cửa sơng Ba Lạt 73 Hình 10: So sánh mực nước thực đo tính tốn cửa sơng Trà Lý 73 Hình 11: So sánh mực nước thực đo tính tốn cửa sơng Ninh Cơ 73 Hình 12: So sánh mực nước thực đo tính tốn cửa sơng Đáy 74 Hình 13: Địa hình PA2.3 khu vực Trà Lý 75 Hình 14: Trường dịng triều sườn triều lên 76 Hình 15: Trường dòng triều sườn triều xuống 76 Hình 16: Trường sóng khu vực cửa sơng Trà Lý (sóng ngồi khơi E, chu kỳ lặp 10 năm) 77 Hình 17: Trường sóng khu vực cửa sơng Trà Lý (sóng khơi NE, chu kỳ lặp 10 năm) 77 Hình 18: Trường sóng khu vực cửa sơng Trà Lý (sóng ngồi khơi SE, chu kỳ lặp 10 năm) 78 Hình 19: Trường sóng khu vực cửa sơng Trà Lý ( Sóng hướng E, chu kỳ lặp 10 năm)78 Hình 20: Trường dịng triều Trà Lý sườn triều xuống PA2.1 79 Hình 21: Trường dòng triều Trà Lý lưu lượng lũ đạt giá trị lớn PA2.2 80 Hình 22: Trường dịng triều Trà Lý sườn triều xuống PA2.2 80 Hình 23: Trường dịng triều Trà Lý lưu lượng lũ đạt giá trị lớn PA2.3 81 Hình 24: Trường dịng triều Trà Lý sườn triều xuống PA2.3 81 Hình 25: Biến trình mực nước điểm trích kết điển hình làm sở so sánh 83 Hình 26: Biến đổi hệ số góc dốc đường mặt nước, so sánh phương án 83 Hình 27: Địa hình PA3 khu vực Ba Lạt .85 Hình 28: Trường dịng triều sườn triều lên 86 Hình 29: Trường dịng triều sườn triều xuống 86 Hình 30: Trường sóng khu vực cửa sơng Ba Lạt (sóng ngồi khơi E, chu kỳ lặp 10 năm) 87 Hình 31: Trường sóng khu vực cửa Ba Lạt (sóng ngồi khơi NE, chu kỳ lặp 10 năm) 87 -5- Đề xuất giải pháp khai thác hợp lý ĐTCB cửa sơng thuộc hệ thống SH Hình 32: Trường sóng khu vực cửa Ba Lạt (sóng ngồi khơi SE, chu kỳ lặp 10 năm).88 Hình 33: Trường sóng khu vực cửa Ba Lạt ( Sóng hướng E, chu kỳ lặp 10 năm) 88 Hình 34: Trường dịng triều Ba Lạt lưu lượng lũ đạt giá trị lớn PA2.1 89 Hình 35: Trường dịng triều Ba Lạt sườn triều xuống PA2.1 89 Hình 36: Trường dịng triều Ba Lạt lưu lượng lũ đạt giá trị lớn PA2.2 90 Hình 37: Trường dịng triều Ba Lạt lưu lượng lũ đạt giá trị lớn PA2.3 91 Hình 38: Trường dòng triều Ba Lạt sườn triều xuống PA2.3 91 Hình 39: Biến trình mực nước điểm trích kết điển hình làm sở so sánh 93 Hình 40: Biến đổi hệ số góc dốc đường mặt nước, so sánh phương án 93 Hình 41: Trường dịng tiều sườn triều lên 95 Hình 42: Trường dòng triều sườn triều xuống 95 Hình 43: Trường sóng khu vực cửa Ninh Cơ (sóng ngồi khơi E, chu kỳ lặp 10 năm) 96 Hình 44: Trường sóng khu vực cửa Ninh Cơ (sóng ngồi khơi NE, chu kỳ lặp 10 năm) 96 Hình 45: Trường sóng khu vực cửa Ninh Cơ (sóng ngồi khơi SE, chu kỳ lặp 10 năm) 97 Hình 46: Trường sóng điều kiện có cơng trình (Sóng ngồi khơi hướng E) .97 Hình 47: Trường dịng triều Ninh Cơ lưu lượng lũ đạt giá trị lớn PA2.1 98 Hình 48: Trường dịng triều Ninh Cơ sườn triều xuống PA2.1 98 Hình 49: Trường dòng triều Ninh Cơ lưu lượng lũ đạt giá trị lớn PA2.2 99 Hình 50: Trường dịng triều Ninh Cơ sườn triều xuống PA2.2 99 Hình 51: Trường dịng triều Ninh Cơ lưu lượng lũ đạt giá trị lớn PA2.3 100 Hình 52: Trường dòng triều Ninh Cơ sườn triều xuống PA2.3 100 Hình 53: Biến trình mực nước điểm trích kết điển hình làm sở so sánh 102 Hình 54: Các mặt cắt chia theo biến hình lịng sơng vùng cửa Đáy 106 Hình 55: Luồng sơng vùng cửa Đáy sau nạo vét .108 Hình 56: Trường dòng triều sườn triều xuống PA0 109 Hình 57: Trường dịng triều sườn lên PA4 109 Hình 58: Mực nước thời điểm lưu lượng lũ thoát cực đại PA2 110 -6- Đề xuất giải pháp khai thác hợp lý ĐTCB cửa sông thuộc hệ thống SH MỞ ĐẦU Cửa sông vùng chuyển tiếp sơng biển, có tập trung kinh tế, văn hoá xã hội Ở nhiều khu vực nôi văn minh nhân loại Ví dụ cửa sơng Nin Ai Cập, sơng Hồng Hà Trung Quốc, sơng Sen Pháp Ở Việt Nam cửa sông thuộc hệ thống sông Hồng, sơng Thái Bình, sơng Thu Bồn, sơng Cửu Long gắn chặt với phát triển kinh tế xã hội nhiều hệ từ hàng ngàn năm Đất nước Việt Nam chạy dài từ Bắc vào Nam với 3000 km bờ biển, có hệ thống sơng ngịi dày đặc Trong 114 cửa sơng có tên, riêng đồng Bắc Bộ có 20 cửa sông lớn Các cửa sông nơi chuyển tải cuối toàn lượng nước lũ biển, đầu mối giao thông quan trọng đất liền với biển, nước ta nước giới Các cửa sơng đóng vai trị quan trọng việc tiêu thoát lũ giảm nhẹ thiên tai, phát triển kinh tế nói chung kinh tế biển nói riêng Việc xâm nhập mặn cửa sông gây ảnh hưởng lớn đến việc tưới tự chảy, làm giảm suất trồng ảnh hưởng đến sinh hoạt nhân dân vùng đồng cửa sông Mặt khác phát triển bar, bãi đảo làm tăng diện tích đất đai canh tác Việc khai hoang lấn biển, nuôi trồng thuỷ sản, phát triển nơng, lâm nghiệp đem lại lợi ích kinh tế lớn Vì việc nghiên cứu phát triển khai thác hợp lý vùng cửa sông đặt cách cấp thiết, phục vụ yêu cầu sống, sản xuất phát triển kinh tế Nghiên cứu diễn biến cửa sơng có vai trị quan trọng việc khai thác hợp lý cửa sông phát triển kinh tế Tuy nhiên diễn biến cửa sông phức tạp, biến đổi trình động lực diễn mạnh mẽ theo không gian thời gian Kết dẫn tới việc tiến biển với bar, bãi, đảo, phát triển trước cửa sông số sông q trình biển lấn kéo theo hàng loạt cơng trình khu vực cửa sơng ven biển bị phá huỷ Việc phát triển bãi ngầm, bar cửa sông gây cản trở lớn cho việc thoát lũ giao thông thuỷ nguy đe doạ ngập úng cho hàng chục vạn canh tác vùng đồng cửa sông Trên giới việc nghiên cứu diễn biến cửa sơng ven biển có từ lâu yêu cầu giao thông, hàng hải Với phát triển mạnh mẽ công nghiệp -7- Đề xuất giải pháp khai thác hợp lý ĐTCB cửa sông thuộc hệ thống SH đại vấn đề thương mại quốc tế thúc đẩy nước phát triển quan tâm đến vấn đề cửa sông ven biển Nhiều nhà khoa học sâu nghiên cứu mối tương tác sông biển, Lịch sử nghiên cứu vùng cửa sông ven biển nước ta có từ lâu, thể cơng trình chinh phục lịng sơng, khai hoang lấn biển mở rộng đồng bằng, tư liệu khoa học vùng cửa sông chưa đầy đủ Trước Pháp có xây dựng số trạm thuỷ văn khu vực cửa sông, từ năm 1954 Nhà nước cho xây dựng lưới trạm thuỷ văn, hải văn cửa sơng, ven biển, thành lập đồn khảo sát cửa sông, xây dựng dự án điều tra kết hợp với trạm đo cố định Kết lập đồ địa hình khu vực cửa sơng cách chi tiết có hệ thống, thu thập số liệu gió, sóng, dịng chảy, bùn cát Tuy nhiên điều kiện kinh tế, hạn chế thiết bị đo đạc nên số liệu thu chưa đáp ứng đòi hỏi phương pháp nghiên cứu vùng cửa sông Việc nghiên cứu thực tế cửa sông cách chi tiết, thiết lập phương pháp tính tốn dự báo biến hình lịng dẫn vùng cửa sơng chưa hồn thiện Mục tiêu dự án dựa kết điều tra khảo sát, kết thu thập phân tích xu diễn biến số cửa sơng hệ thống sông Hồng, ảnh hưởng diễn biến đến lũ cửa sơng, bước đầu đề giải pháp khai thác cửa sông cách hợp lý, để góp phần vào cơng tác phịng chống lũ lụt cho đồng Bắc Bộ, khai thác, phát triển cửa sông cách hợp lý trước mắt lâu dài phục vụ phát triển kinh tế CHƯƠNG 1: CHẾ ĐỘ THUỶ HẢI VĂN VÙNG CỬA SÔNGVÀ VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ Cửa sông nơi chuyển tiếp sông biển, yếu tố thuỷ, hải văn vùng cửa sơng ven biển chi phối diễn biến cửa sông ảnh hưởng tới thoát lũ -8- Đề xuất giải pháp khai thác hợp lý ĐTCB cửa sông thuộc hệ thống SH 1.1 Chế độ gió Chế độ gió nhân tố khí tượng chủ yếu ảnh hưởng đến điều kiện tồn yếu tố thuỷ thạch động lực ven bờ, cửa sơng như: Sóng, dịng chảy, mực nước từ định đến quy luật biến đổi lịng dẫn khu vực cửa sông ảnh hưởng đến việc tiêu lũ Ta lấy gió trạm Bạch Long Vĩ làm đại diện cho gió vùng ngồi khơi lưu vực nghiên cứu, chế độ gió hai trạm Hịn Dấu Văn Lý làm đại diện cho gió ven bờ khu vực nghiên cứu Đối với khu vực nghiên cứu đặc điểm bật qua kết thống kê chế độ gió mùa, gió mùa Đơng Bắc mùa Đơng (từ tháng 10 đến tháng năm sau), gió mùa Đông Nam (từ tháng đến tháng 9) thời gian trùng với mùa lũ bão Bắc Bộ, (bảng 1.1) tần suất vận tốc trung bình trạm Bạch Long Vĩ[1] Đặc trưng chế độ gió mùa Đơng Bắc thấy qua chế độ gió tháng hàng năm, hướng gió Đơng Bắc có tần suất lớn, trung bình từ 6m- 10m/s Các đợt gió mùa Đơng Bắc mạnh đạt cực trị đến 25m/s Nhân tố gió mùa động lực gây vận chuyển bùn cát ven bờ, cửa sơng lớn Biến động địa hình bãi ven biển cửa sơng có biên độ tương đối lớn mùa so với năm Mùa gió Đơng Nam khu vực trùng với thời kỳ có bão, lũ xảy Trong mùa gió có hướng nam, Đơng Nam chiếm tần suất lớn so với hướng khác (bảng 1.2, 1.3) chiếm 72% tần suất xuất Yếu tố gây nhiễu động mạnh mùa bão áp thấp nhiệt đới Theo tài liệu thống kê Tổng cục KTTV (từ năm 1970-1993) trung bình có trận bão đổ vào Việt Nam năm Đoạn bờ biển thuộc đồng Bắc Bộ bị ảnh hưởng nhiều 28%[2] Do tần suất gió mạnh rơi vào tháng mùa bão -9- ... phát triển khai thác hợp lý vùng cửa sông đặt cách cấp thiết, phục vụ yêu cầu sống, sản xuất phát triển kinh tế Nghiên cứu diễn biến cửa sơng có vai trị quan trọng việc khai thác hợp lý cửa sông. .. số cửa sơng hệ thống sông Hồng, ảnh hưởng diễn biến đến lũ cửa sơng, bước đầu đề giải pháp khai thác cửa sông cách hợp lý, để góp phần vào cơng tác phịng chống lũ lụt cho đồng Bắc Bộ, khai thác, ... khai thác, phát triển cửa sông cách hợp lý trước mắt lâu dài phục vụ phát triển kinh tế CHƯƠNG 1: CHẾ ĐỘ THUỶ HẢI VĂN VÙNG CỬA SÔNGVÀ VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ Cửa sông nơi chuyển tiếp sông biển,