Shoreline management guidelines VN Bảo vệ bờ biển Đồng Bằng Sông Cửu Long

Đồng tài trợ Xuất Thorsten Albers - Đinh Công Sản - Klaus Schmitt Hướng dẫn quản lý bờ biển Bảo vệ bờ biển Đồng Bằng Sông Cửu Long I GIZ Việt Nam Là tổ chức thuộc phủ Đức, Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH hỗ trợ Chính phủ Đức hồn thành mục tiêu lĩnh vực hợp tác quốc tế hướng tới phát triển bền vững GIZ tham gia vào cơng tác giáo dục quốc tế tồn cầu Từ năm 1993, GIZ triển khai tích cực hoạt động với đối tác Việt Nam, thơng qua 20 chương trình dự án hoạt động lĩnh vực ưu tiên hợp tác phát triển: 1) Phát triển Kinh tế Bền vững Đào tạo Nghề (tập trung đặc biệt vào cải cách kinh tế vĩ mô, an sinh xã hội cải cách đào tạo nghề); 2) Chính sách Môi trường, Nguồn tài nguyên Thiên nhiên Phát triển Đô thị (với trọng tâm hướng tới đa dạng sinh học, quản lý rừng bền vững, ứng phó với biến đổi khí hậu quản lý tổng hợp hệ sinh thái ven biển, quản lý nước thải, phát triển đô thị lượng tái tạo); 3) Y tế Hướng dẫn quản lý bờ biển Bảo vệ bờ biển Đồng Bằng Sông Cửu Long Thorsten Albers, Đinh Công Sản Klaus Schmitt Tháng 10, 2013 Hơn nữa, GIZ thực chương trình phát triển quan hệ đối tác với khu vực tư nhân, cung cấp dịch vụ tư vấn cho Văn phòng Chính phủ Việt Nam khuôn khổ đối thoại Việt – Đức quy định pháp luật thúc đẩy phát triển xã hội dân GIZ đồng thời có dự án mảng đào tạo nghề khơng thức cơng tác hướng tới người khuyết tật Ngồi ra, GIZ thực chương trình tình nguyện viên weltwärts Thay mặt Bộ Hợp tác Kinh tế Phát triển CHLB Đức (BMZ), GIZ hỗ trợ Chính phủ Việt Nam nỗ lực đưa Việt Nam trở thành quốc gia cơng nghiệp hóa tới năm 2020 GIZ thực dự án ủy quyền Bộ Môi trường, Bảo tồn Thiên nhiên An toàn Hạt nhân CHLB Đức (BMU), tập trung vào hoạt động thích ứng với biến đổi khí hậu hỗ trợ nguồn lượng tái tạo Bên cạnh đó, GIZ hợp tác với Cơ quan Phát triển Quốc tế Ôxtrâylia (AusAID) Liên minh Châu Âu (EU) thông qua dự án đồng tài trợ, phối hợp chặt chẽ với Ngân hàng KfW Đức GIZ sử dụng nhiều nguồn lực khác nguồn nhân lực (chuyên gia dài hạn, nhân địa, cố vấn phát triển chun gia hòa nhập), hình thức nâng cao lực đa dạng, hỗ trợ tài (như trợ cấp địa phương) trang bị vật tư, thiết bị Để biết thêm thông tin, xin ghé thăm Website www.giz.de/en II Lời tựa Mục lục “Đồng vùng liên kết lục địa, bờ biển, biển văn hóa khu vực động, có suất cao phát triển sinh vật biển, động vật hoang dã, người Nét đặc sắc riêng khu vực làm cho vùng đồng dễ bị tổn thương nước biển dâng, lún ảnh hưởng biến đổi khí hậu, thách thức đe dọa tồn bản, Tăng nhu cầu thủy điện bảo vệ chống lũ lụt gia tốc xảy cao nước biển dâng, thay đổi dòng chảy sơng cường độ bão biến đổi khí hậu tạo tình khẩn cấp mức độ hành tinh kỷ 21 Sự công nhận quốc tế cao lực quản trị, nghiên cứu, hành động khoa học kỹ thuật vững nhiều để hỗ trợ cần thiết để đảm bảo khả phục hồi xã hội môi trường” (Thông cáo Hợp tác, DELTAS 2013 Việt Nam: Đối thoại Vùng đồng Thế giới II, tháng 05/2013, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam) GIZ Việt Nam Lời tựa Mục lục Danh mục hình Những chữ viết tắt Danh mục bảng biểu Tóm tắt Một thách thức Đồng Bằng Sông Cửu Long Việt Nam đối mặt xói lở Vì Đồng đơng dân cư đóng vai trò quan trọng kinh tế Việt Nam, nhiều nỗ lực khác thực để bảo vệ bờ biển khỏi bị xói lở đất khỏi ngập lụt Mặc dù nỗ lực này, xói lở phá hủy rừng ngập mặn gây nguy hiểm cho đê cho người sở hạ tầng phía sau đê Vì vậy, cách tiếp cận để bảo vệ bờ biển thí điểm dọc theo bờ biển tỉnh Sóc Trăng Bạc Liêu, gọi chiến lược bảo vệ khu vực ven biển sử dụng quản lý bãi bồi cách bền vững hiệu để bảo vệ chống xói lở lũ lụt Việc thiết kế xây dựng biện pháp bảo vệ cấu trúc dựa mơ hình tốn số mô thủy động lực học phát triển bờ biển mơ hình vật lý để đảm bảo tính hiệu tránh tác động tiêu cực xói lở sau cơng trình xa tốt Chương hướng dẫn quản lý bờ biển cung cấp nhìn tổng quan tồn diện cơng trình bảo vệ chống xói lở lũ lụt khác đưa ví dụ ứng dụng Đồng Bằng Sông Cửu Long Chương viết cho nhà hoạch định định để sử dụng hướng dẫn cho việc lựa chọn biện pháp chống xói lở phù hợp theo địa điểm cụ thể Ngoài ra, chương khác cung cấp nhìn tổng quan kỹ thuật bờ biển, chiến lược quản lý bờ biển vùng ven biển thiết kế bờ biển Ts Klaus Schmitt Cố Vấn Trưởng, Dự án Quản lý Vùng Ven biển GIZ, Sóc Trăng GIỚI THIỆU 2 6 10 QUÁ TRÌNH BỜ BIỂN 2.1 Sóng 2.1.1 Các loại sóng 2.1.2 Sự tạo sóng 2.1.3 Sự chuyển hóa sóng 2.1.4 Mơ tả thống kê tham số sóng 2.1.5 Phân loại mơi trường sóng 2.2 Biến đổi mực nước 2.2.1 Thủy triều 2.2.2 Sự thay đổi theo mùa 2.2.3 Nước dâng bão 2.2.4 Nước biển dâng lún 2.2.4.1 Nước biển dâng 2.2.4.2 Lún đất 2.3 Dòng chảy 2.4 Hình thái thủy động lực ven biển 2.4.1 Vận chuyển bùn cát dọc bờ 2.4.2 Vận chuyển bùn cát vng góc với bờ 2.4.3 Vận chuyển bùn cát 2.5 Sự phát triển bờ biển tổng thể 14 15 15 15 16 17 17 19 19 21 21 21 22 23 24 24 25 27 28 30 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.2 3.3 3.4 32 33 33 33 33 34 36 37 38 40 PHÂN LOẠI BỜ BIỂN Mặt cắt bờ biển Bờ biển bùn cát trung bình Bờ biển bảo vệ đầm lầy Bờ biển phẳng bãi thủy triều Bờ biển gió mùa bờ biển nước dềnh Bờ biển bùn với thảm thực vật ngập mặn Cửa sơng Vùng đồng Địa chất bờ biển phía nam Việt Nam 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 XÓI MỊN BỜ BIỂN VÀ LŨ LỤT Ngun nhân gây xói mòn bờ biển tự nhiên Ngun nhân gây xói mòn bờ biển người Nguyên nhân lũ lụt tự nhiên Nguyên nhân gây lũ lụt hoạt động người Cân nhắc thiết kế bảo vệ bờ biển 42 BẢO VỆ BỜ BIỂN 5.1 Hệ thống bảo vệ bờ biển 5.2 Các công trình bảo vệ chống xói mòn 5.2.1 Cơng trình dọc bờ 5.2.1.1 Đê phá sóng tách rời 5.2.1.2 Kè 5.2.1.3 Tường chắn sóng 5.2.1.4 Hàng rào cọc tràm 5.2.2 Cơng trình vng góc với bờ 5.2.3 Bảo vệ khu vực ven biển 5.2.3.1 Quản lý vùng bãi ngập lũ 5.2.3.2 Nuôi bãi 5.3 Các cơng trình bảo vệ lũ 5.3.1 Đê điều 5.3.1.1 Thiết kế đê 5.3.1.2 Xây dựng đê 5.3.1.3 Khơi phục khẩn cấp đê biển 5.3.2 Cơng trình ngăn nước dâng bão 5.4 Các cơng trình nước 5.4.1 Cống 5.4.2 Trạm bơm 46 47 49 49 49 56 61 62 64 67 69 80 81 81 81 82 83 84 86 87 89 6.1 6.2 6.3 90 91 92 93 QUẢN LÝ BỜ BIỂN Xung đột khả tương thích Chiến lược bảo vệ Thiết kế bờ biển 43 43 44 45 45 7.1 7.1.1 7.1.2 7.1.2.1 7.1.2.2 7.1.2.3 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5 7.2.6 7.2.7 7.2.8 7.2.9 7.3 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.4 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4 7.4.5 7.4.6 7.4.7 7.5 7.5.1 7.5.2 7.5.3 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ BỜ BIỂN 94 Trường hợp nghiên cứu từ tỉnh Sóc Trăng 95 Phương pháp chung 95 Kết nghiên cứu 96 Kết đo đạc thực địa 96 Kết mơ hình tốn số 97 Kết mơ hình vật lý 97 Thu thập liệu có 98 Dữ liệu địa chất 98 Bản đồ địa hình 98 Bản đồ độ sâu khảo sát đặc biệt 98 Không ảnh 98 Ảnh vệ tinh 98 Sự phát triển đường bờ biển 98 Nguồn cấp thu trầm tích khu vực 99 Bản đồ sử dụng đất 99 Dữ liệu khí tượng biển 99 Đo đạc trường 101 Khảo sát địa chất đặc điểm đáy biển 101 Khảo sát địa hình 101 Khảo sát độ sâu 101 Dữ liệu khí tượng biển 101 Mơ hình tốn số 103 Giới thiệu 103 Vòng lặp hình thái 104 Mơ hình thuỷ lực 105 Mơ hình vận chuyển bùn cát 107 Mơ hình biến đổi đường bờ biển 108 Mơ hình vận chuyển bùn cát mặt cắt 108 Nhận xét kết luận 108 Mơ hình vật lý 109 Giới thiệu 109 Mơ hình đáy cố định 110 Mơ hình biến đổi đáy 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phụ lục 112 120 Danh mục hình Hình 1: Bản đồ Đồng Bằng Sơng Cửu Long 10 Hình 2: Mặt cắt theo phương đứng sóng lý tưởng 15 Hình 3: Sơ đồ minh họa q trình sóng ven bờ biển 16 Hình 4: Hoa sóng Cơn Đảo 18 Hình 5: Thủy triều bán nhật triều chu kỳ triều cường triều cửa Mỹ Thanh (trên) chế độ nhật triều cửa sông Sông Đốc bờ biển phía tây tỉnh Cà Mau (dưới) (Nguồn: SIWRR) 20 Hình 6: Sơ đồ vận chuyển bùn cát dọc bờ biển 25 Hình 7: Hệ thống vận chuyển bùn cát đóng mở (CEM, 2002) 26 Hình 8: Sơ đồ hóa thay đổi mặt cắt bờ biển kiện bão (điều chỉnh từ CEM, 2002) 27 Hình 9: Quá trình vận chuyển bùn cát (điều chỉnh từ Soulsby, 1997) 28 Hình 10: Bờ biển bảo vệ tỉnh Kiên Giang (Ảnh: GIZ Kiên Giang) 33 Hình 11: Bờ biển phẳng bãi thủy triều Sóc Trăng (Ảnh: Schmitt) 34 Hình 12: Bờ biển gần cửa Định An phía đơng bắc tỉnh Sóc Trăng (Ảnh: Albers) 35 Hình 13: Thảm thực vật rừng ngập mặn bờ biển tỉnh Sóc Trăng (trái: xã Trung Bình, huyện Trần Đề, phải: xã Lai Hòa, huyện Vĩnh Châu); (Ảnh: Schmitt) 36 Hình 14: Xói mòn vành đai rừng ngập mặn bờ biển Sóc Trăng (xã Vĩnh Tân) (Ảnh: Albers) 36 Hình 15: Nhánh sơng Hậu tỉnh Sóc Trăng (Ảnh: Schmitt) 37 Hình 16: Quan điểm vùng đồng hiển thị thành phần chủ yếu (điều chỉnh từ The Open University,2006) 38 Hình 17: Lũ lụt đảo Cù Lao Dung tháng 10 năm 2011 (Ảnh: Huyện Cù Lao Dung) 44 Hình 18: Các cơng trình hệ thống bảo vệ bờ biển 48 Hình 19: Tác đụng đê chắn sóng tách rời 49 Hình 20: Đê phá sóng đá đổ (CEM, 2002) 50 Hình 21: Đê chắn sóng đá đổ Hà Tiên, tỉnh Kiên Giang (Ảnh: Russell) 50 Đê chắn sóng tách rời bao gồm rọ đá bờ biển phía Tây Vàm Kênh Mới (gần Đá Bạc), tỉnh Cà Mau (Ảnh: SIWRR) 51 Ví dụ ống vải địa kỹ thuật (geotubes) kích thước khác (điều chỉnh từ PILARCZYK, 1999) 54 Hình 24: Bảo vệ bãi biển sử dụng Geotubes Lộc An, Bà Rịa Vũng Tàu (Ảnh: SIWRR) 55 Hình 25: Hàng rào tre phá sóng Vĩnh Tân tỉnh Sóc Trăng (Ảnh: Albers) 55 Hình 26: Kè đá tự nhiên bờ biển huyện Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh (Ảnh: SIWRR) 56 Hình 27: Kè khối bê tông bờ biển huyện Gò Cơng, tỉnh Tiền Giang (Ảnh: SIWRR) 56 Hình 28: Kè khối bê tông kết hợp với tường biển thấp bờ biển tỉnh Trà Vinh (Ảnh: Phạm Thùy Dương) 57 Hình 29: Rọ đá kè cửa cống tỉnh Sóc Trăng (trái), rọ đá kè bị hư hỏng huyện Vĩnh Tân, tỉnh Sóc Trăng (phải); (Ảnh: Albers) 57 Hình 30: Dự án bảo vệ bãi biển Đồi Dương, thành phố Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận Geotubes (Ảnh: SIWRR) 58 Hình 31: Mái dốc bề mặt thô kè cản trở hoạt động vui chơi giải trí Gành Hào, tỉnh Bạc Liêu (Ảnh: GIZ Bạc Liêu) 59 Hình 32: Kè xây dựng tỉnh Sóc Trăng; lớp khác (trái) xây dựng cơng trình bảo vệ chân (phải); (Ảnh: Albers) 59 Hình 33: Kè bị hư hại cửa cống số tỉnh Sóc Trăng (Ảnh: Albers) 60 Hình 34: Cấu trúc tường chắn sóng Gành Hào, tỉnh Bạc Liêu (Ảnh: GIZ Bạc Liêu) 61 Hình 22: Hình 23: Hình 35: Hình 36: Hình 37: Hình 57: Xói mòn hình phễu cửa cống số tỉnh Sóc Trăng (ảnh vệ tinh IKONOS năm 2012; Ảnh: Albers) 88 Hình 58: Chiến lược bảo vệ bờ biển 92 Hình 59: Phương pháp thiết kế biện pháp bảo vệ bờ biển, ví dụ tỉnh Sóc Trăng 95 Hình 60: Phần đồ biểu đồ Biển Đông từ năm 1973 (cửa sơng Hậu bờ biển Sóc Trăng); Nguồn: Xuất Hải quân, ngày 26 tháng năm 1960 giám sát Chuẩn Đô đốc EG Irving, O.B.E Hydrographer, Luân Đôn, Crown Copyright 1974 99 73 Hình 61: Vòng lặp hình thái (điều chỉnh từ Mangor, 2004) 104 Hàng rào tre hình chữ T bờ biển tỉnh Bạc Liêu (Ảnh: GIZ Bạc Liêu) 74 Hình 62: Tính dòng chảy thủy triều bờ biển tỉnh Sóc Trăng 105 Hình 47: Xây dựng giai đoạn hàng rào chữ T bờ biển tỉnh Bạc Liêu (Ảnh: Cong Ly GE Wind) 74 Hình 63: 106 Hình 48: Chuỗi thời gian chiều cao sóng có nghĩa 76 Chiều cao sóng có nghĩa mơ (trái) hướng sóng trung bình (phải) khu vực mơ hình thời gian gió mùa Đơng Bắc Hình 64: Hệ số truyền sóng bắt nguồn từ số liệu mơ hình vật lý đo đạc thực địa 76 Mơ hình vật lý thí nghiệm truyền sóng với hàng rào tre (Ảnh: Albers) 110 Hình 49: Hình 50: Thay đổi vị trí bờ biển tỉnh Bạc Liêu sau lắp đặt hàng rào tre hình chữ T, ảnh tháng năm 2012 (trái), tháng năm 2012 (giữa) tháng 12 năm 2012 (phải); (Ảnh: Steurer) 77 Hình 51: Thay đổi độ cao bùn vị trí vị trí 3.1 bờ biển tỉnh Bạc Liêu sau lắp đặt hàng rào tre hình chữ T (Nguồn số liệu: Lisa Steurer, Đặng Công Bửu & Phong Triệu; GIZ Bạc Liêu, Thích ứng với Biến đổi Khí hậu thơng qua Thúc đẩy Đa dạng) 78 Hình 52: Kết thí nghiệm kéo 79 Hình 53: Mặt cắt ngang điển hình đê biển 82 Hình 54: Cơng trình ngăn nước dâng bão 85 Hình 55: Cống đê nguyên tắc hệ thống thoát nước vùng nội địa 87 Hình 56: Cống bị hư hỏng (trái) xói mòn vùng ven biển xung quanh cống (bên phải) huyện U Minh, tỉnh Cà Mau (Ảnh: Albers) 88 Hình 38: Quy trình tính tốn khoảng cách mỏ hàn 65 Hình 39: Ví dụ mặt cắt mỏ hàn 66 Hình 40: Tác động bãi ngập lũ việc tiêu hao lượng sóng 68 Cải tạo đất sử dụng hàng rào miền biển Bắc nước Đức đảo Amrum (Ảnh: Albers) 69 Hình 42: Cải tạo đất cách sử dụng hàng rào ngang dọc bờ 70 Hình 43: Phân bố dòng chảy vận chuyển bùn cát ô bảo vệ hàng rào 71 Hình 44: Xây dựng hàng rào khu vực bồi lắng (mặt cắt ngang mặt bằng) 72 Hình 45: Mối buộc với dây thép khơng gỉ; (Ảnh: Albers) Hình 46: Hình 41: Hàng rào phá sóng cọc tràm tỉnh Kiên Giang (RUSSELL et al., 2012; Ảnh: GIZ Kiên Giang) 65 Hàng rào bẫy trầm tích tỉnh Kiên Giang (RUSSELL et al., 2012; Ảnh: GIZ Kiên Giang) 63 Hệ thống mỏ hàn đá đổ huyện Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh (Ảnh: Google SIWRR) 64 Danh mục bảng biểu Bảng 1: Những chữ viết tắt Mực nước biển dâng Đồng Bằng Sông Cửu Long với kịch phát thải (cm) 22 Bảng 2: Phân loại cơng trình bảo vệ bờ biển theo hình dạng 47 Bảng 3: Phân loại cơng trình bảo vệ bờ biển theo chức 47 Bảng 4: Phân tích tỷ trọng bùn Vĩnh Tân, tỉnh Sóc Trăng 78 Bảng 5: Kích thước hình học trước sau khôi phục đê 83 Acronyms ADB Ngân hàng phát triển châu Á ADCP Máy đo dòng chảy tổng hợp ADCP BMU Bộ Môi trường, Bảo tồn Thiên nhiên An toàn hạt nhân BP Trước BWK Hiệp hội Kỹ sư quản lý nước, quản lý chất thải đất eV CEM Sổ tay kỹ thuật bờ biển hiệp hội kỹ sư quân đội Mỹ DGPS Hệ thống định vị toàn cầu sai phân DSS Hệ thống hỗ trợ định EAK Khuyến nghị Ủy ban Hoạt động Bảo vệ bờ biển - Khuyến nghị cho hoạt động bảo vệ bờ biển GIZ Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit GmbH GPS Hệ thống định vị toàn cầu HD Thủy động lực ICAM Quản lý Tổng hợp Vùng Ven biển IPCC Ban liên phủ biến đổi khí hậu LAT Thủy triều thiên văn thấp LIDAR Phát phân loại ánh sáng MARD Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn MHW Mực nước cao trung bình MLW Mực nước thấp trung bình MoNRE Bộ Tài ngun Mơi trường MRC Ủy ban sông Mê Kông NGI Viện địa kỹ thuật Na Uy RTK Động học Thời gian thực SIWRR Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam 2D Hai chiều 3D Ba chiều Chữ viết tắt etc Vân vân e.g Ví dụ i.e Đó N Bắc NE Đơng Bắc NW Tây Nam S Nam SE Đông Nam SW Tây Nam W Tây Ký hiệu a d DN50 d50,p d50,m e F H HS HT KD K T L l L B l n L0 N n P RC S sN T Tm TP W50 x y Biên độ sóng [m] Chiều cao trung bình túi địa kỹ thuật [m] Đường kính trung bình lớp đá bảo vệ [m] Đường kính trung bình cát thực tế [m] Đường kính trung bình cát mơ hình [m] Giới hạn xói mòn chấp nhận [m] Lực [N] Chiều cao sóng [m] Chiều cao sóng có nghĩa [m] Chiều cao sóng truyền [m] Hệ số ổn định Hệ số truyền sóng Chiều dài sóng [m] Thơng số chiều dài chung Chiều dài đê phá/giảm sóng [m] Chiều dài mỏ hàn [m] Chiều dài khoảng trống hai đê phá/giảm sóng [m] Số sóng kiện sóng thiết kế Độ rỗng Độ rỗng lớp bảo vệ Phần tự [m] Mức độ phá hủy lớp bảo vệ Khoảng cách mỏ hàn ngang [m] Chu kỳ sóng [s] Chu kỳ sóng trung bình [s] Chu kỳ đỉnh sóng [s] Trọng lượng viên đá lát [N] Tham số chiều dài; khoảng cách đê phá/ giảm sóng bờ biển [m] Tham số chiều dài chung Các đơn vị cm, cm³ Xăng ti mét, xăng ty mét khối g Gam Héc ta Hz Héc kg Ki lô gam km, km² Ki lô mét, ki lô mét vng kN Ki lơ Niu ton l Lít m, m², m³ Mét, mét vuông, mét khối min Phút s Giây USD Đô la Mỹ ° Độ Hàm số toán học sin sin tan tang cot cotang Các ký tự Hy lạp α Góc tới sóng đường sóng vỡ [°] b Beta θ Hệ số độ rỗng θ m Hướng sóng trung bình [°] γS Trọng lượng riêng vật liệu đá lớp bảo vệ [N/m³] γW Trọng lượng riêng nước [N/m³] Θ Độ dốc (của kè) [°] ξ Số Irribaren (tương tự sóng vỡ) ρ Khối lượng riêng (của bùn) [g/cm³] ρd Khối lượng khô (của bùn) [g/cm³] ρ s Khối lượng riêng bùn cát [kg/m³] ρw Khối lượng riêng nước [kg/m³] Δ Tỷ trọng (của nước bùn cát) ε Biến dạng [m] µ Hệ số tỷ lệ (đối với mơ hình vật lý) Tóm tắt Đường bờ biển động Đồng Bằng Sông Cửu Long bị ảnh hưởng sóng, dòng chảy thủy triều, thay đổi tải lượng phù sa từ sông Mê Kông, yếu tố khác nước dâng bão Ngoài ra, tác động người thông qua việc xây dựng đê, nước, nơng nghiệp, ni trồng thủy sản nghề cá ảnh hưởng đến trình hình thức bờ biển Dự báo liên quan đến phát triển tương lai khu vực ven biển Đồng Bằng Sơng Cửu Long có khơng chắn lớn trình hình thái học thủy động lực học phức tạp Hơn nữa, biến đổi khí hậu tồn cầu có ảnh hưởng lớn hạ lưu sơng Mê Kơng, ví dụ gia tăng tần suất cường độ nước dâng bão thay đổi điều kiện vận chuyển bùn cát hình thức xói mòn Mức độ thay đổi, nhiên, không rõ ràng Việc khai thác khu vực ven biển Đồng Bằng Sông Cửu Long đòi hỏi biện pháp kỹ thuật Trong hầu hết trường hợp, động lực tự nhiên bờ biển phải kiểm soát Các biện pháp bảo vệ bờ biển chia thành biện pháp chống xói lở, chống lũ lụt thoát nước vùng nội địa - cần thiết để đáp ứng yêu cầu áp lực phát triển ngày tăng Mỗi can thiệp hệ thống bờ biển gây phản ứng Tác động tiêu cực phải giảm thiểu nhiều tốt Do đó, tất biện pháp phải lên kế hoạch cẩn thận dựa hiểu biết hợp lý trình bờ biển Phạm vi rộng lớn lợi ích khu vực ven biển làm cho việc quản lý bờ biển thiết kế biện pháp kỹ thuật bờ biển trở thành trình phức tạp Hợp tác chuyên gia lĩnh vực hình thái bờ biển, kỹ thuật bờ biển, kiến trúc cảnh quan quy hoạch, quản lý môi trường điều cần thiết cho việc quản lý bờ biển thành cơng thích ứng với biến đổi khí hậu Mặc dù quản lý bờ biển mang tính liên ngành, cuối cùng, sở cho tất định sở kỹ thuật Kỹ thuật quản lý bờ biển lĩnh vực mà có vài quy phạm hướng dẫn sử dụng thiết kế có sẵn Một số quy trình tiêu chuẩn tồn tại, áp dụng quy trình tiêu chuẩn có hạn, giải pháp nói chung phụ thuộc địa điểm cụ thể Trước thực biện pháp bảo vệ bờ biển, mô tả chi tiết trạng vấn đề giải rõ ràng cần thiết cho việc phát triển thiết kế thành công Các biện pháp bảo vệ bờ biển áp dụng phải lựa chọn theo tình hình khu vực cụ thể Trong trình thiết kế, người định phải cung cấp thông tin cần thiết tác động biện pháp quy hoạch Mơ hình số và kỹ thuật giám sát đo đạc đại tạo lượng lớn liệu Phân tích đánh giá tất liệu việc chuẩn bị thông tin liên quan đối thoại với người định cần phải thực chuyên gia Hệ thống hỗ trợ định (DSS) dựa vào máy tính cho phép phân tích liên ngành ứng dụng có hiệu liệu giúp cải thiện việc định Tuy nhiên, việc trì hệ thống DSS đào tạo đầy đủ cho cán nhân viên điều cần thiết để đảm bảo lợi ích bền vững hệ thống Trong kỹ thuật bờ biển, ứng dụng yếu tố bảo vệ bờ biển khó khăn mặt kỹ thuật chi phí cao xây dựng bảo trì Đê yếu tố bảo vệ chống lũ Đồng Bằng Sơng Cửu Long, yếu tố mà khơng có bãi ngập lũ nào, việc xây dựng chúng phải chắn cao Thực diện rộng hệ thống đê điều khơng thích hợp, đặc biệt kịch tương lai với tần số cường độ gia tăng kiện cực đoan Yếu tố định bao gồm kinh phí hạn chế, mà điều kiện biên kỹ thuật khả chịu tải hạn chế Điều phải xem xét chiến lược bảo vệ bờ biển nói chung định nghĩa Do vấn đề sử dụng đất trạng sở hạ tầng, hầu hết trường hợp, chiến lược bảo vệ áp dụng Kết là, yếu tố bảo vệ bờ biển khác nên kết hợp thành hệ thống bảo vệ bờ biển Vùng bãi ngập lũ ven biển, bao gồm đầm lầy đai rừng ngập mặn, yếu tố ổn định quan trọng hệ thống bảo vệ bờ biển Chúng bảo vệ chống xói lở bờ biển lũ lụt Bãi ngập lũ cao, tiêu hao sóng lớn bãi ngập lũ bãi ngập triều Kết là, tải trọng sóng tác động đê giảm đáng kể Với diện rừng ngập mặn, ảnh hưởng sóng giảm chí lớn Vì vậy, hệ thống bảo vệ bờ biển khu vực bao gồm bãi ngập lũ với thảm thực vật rừng ngập mặn xây dựng đê biển hợp lý hệ thống bảo vệ bờ biển bền vững cho khu vực trũng thấp Trong nhiều trường hợp, đai rừng ngập mặn bờ biển bị phá hủy nghiêm trọng chặt rừng ngập mặn, ô nhiễm môi trường thay đổi chế độ thủy văn Trong trường hợp này, việc tái thành lập bãi ngập lũ bao gồm vành đai rừng ngập mặn thực Việc xây dựng hàng rào tre hình chữ T, tỉnh Sóc Trăng tỉnh Bạc Liêu, biện pháp hiệu để làm điều Do vật liệu sử dụng, biện pháp có tính bền vững với chi phí thấp Nguyên tắc biện pháp điều chỉnh chuyển giao cho vùng ven biển khác nhau, điều quan trọng phải biết điều kiện biên thủy động lực học hình thái học vùng Đối với tất dự án có liên quan với hình thái bờ biển, điều cần thiết phải có liệu có sẵn phân tích liệu để bắt đầu cho việc thiết kế giải pháp Trong bối cảnh hoạt động kỹ thuật bờ biển, nghiên cứu thủy động lực học hình thái học phải tiến hành để cung cấp cách toàn diện sở để định Các nghiên cứu chia thành thu thập liệu có, đo đạc thực địa khảo sát, mơ hình số mơ hình vật lý Tùy thuộc vào vị trí, thơng tin có sẵn hoạt động theo quy hoạch có, nhiều loại nghiên cứu khác áp dụng trình thiết kế biện pháp bảo vệ Khi lập kế hoạch biện pháp quản lý bờ biển, điều quan trọng hiểu định lượng trình thủy động lực vận chuyển bùn cát Mặc dù mơ hình vật lý chi phí cao đòi hỏi thiết bị phòng thí nghiệm đầy đủ đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm, phương pháp thích hợp để nghiên cứu q trình Như vậy, mơ hình vật lý nên xem xét thêm việc đo đạc thực địa mơ hình số Nó giúp phát triển cải thiện mơ hình số Trong q trình tạo biện pháp bảo vệ bờ biển, người chịu trách nhiệm điều phối giám sát hoạt động cần có kinh nghiệm tay nghề cao, có mặt thường xuyên trường Một tài liệu chi tiết giám sát xây dựng cần thiết để có thơng tin cho cơng trình xây dựng tương lai Để đánh giá hiệu cấu trúc bảo vệ bờ biển, chương trình giám sát tồn diện điều cần thiết Tuy nhiên, giám sát nên bắt đầu trước xây dựng thêm cơng trình Nó giúp để rút kết luận kết cấu cơng trình này, hiệu giảm sóng ảnh hưởng đến trầm tích xung quanh Đối với nhiều khu vực ven biển, liệu sẵn có khơng đủ để thực thiết kế toàn diện biện pháp bảo vệ bờ biển Trong trường hợp này, đo đạc thực địa phải thực để hiểu điều kiện biên thủy động lực học hình thái học Đo đạc thực địa phức tạp tốn nhiều thời gian đòi hỏi phải phân tích tổng hợp, tồn diện liệu, thơng thường khơng thể hồn tồn thay mơ hình số Việc áp dụng mơ hình số kỹ thuật bờ biển phát triển ba thập kỷ qua Mơ hình số hữu ích sử dụng kết hợp với đánh giá kỹ thuật có chất lượng Chúng cung cấp thông tin nguyên nhân vấn đề hậu biện pháp quy hoạch khác nhau, yêu cầu liệu đầu vào hợp lý, phân tích thỏa đáng kết mơ hiểu biết tồn diện trình vật lý GIỚI THIỆU Bờ biển Việt Nam trải dài khoảng 3.260 km chưa tính đường bờ hải đảo, bao gồm hai vùng đồng sơng lớn hình thành từ trầm tích Holocene: đồng sơng Hồng (Red River) phía Bắc Đồng Bằng Sơng Cửu Long phía Nam Vì vậy, kỹ thuật quản lý vùng ven biển quan trọng đất nước Việt Nam Thủy triều, nước dâng bão, thay đổi vận chuyển phù sa từ sông lớn nhiều yếu tố khác dẫn đến hình dạng đường bờ biển ổn định từ lâu đời Những tác động người, thông qua đắp đê, nước, thơng qua ngư nghiệp ngành công nghiệp vận tải thủy tạo tế khu vực giải trí ảnh hưởng đến hình dạng bờ biển Thay đổi tự nhiên tác động người ảnh hưởng đến sinh thái ảnh hưởng đến phát triển thủy động lực hình thái, nhiều yếu tố có tác dụng tương tác lẫn (Gätje & Reise, 1998) Một số lượng lớn lực có ảnh hưởng đến bờ biển cho thấy dự báo liên quan đến phát triển tương lai phức tạp Hơn nữa, cách tiếp cận rõ ràng để giải xung đột việc sử dụng tài nguyên ven biển phát triển, đặc biệt thập kỷ gần thiếu (BMU, 2006) Những tác động biến đổi khí hậu thập kỷ tương lai không rõ ràng Nhiều khả tần suất cường độ nước dâng bão tăng lên Quá trình hình thái học bao gồm trầm tích xói mòn thay đổi với dòng chảy điều kiện vận chuyển bùn cát (Woth et al., 2006, IPCC, 2007) Các động lực tự nhiên bờ biển phải giới hạn biện pháp thỏa đáng, nếu, ví dụ sẵn có kênh giao thông thủy chức bảo vệ bờ biển bị hạn chế Đặc biệt cửa cửa sông lớn khu vực bãi triều cụ thể phụ thuộc vào hình thái phát triển lớn có biện pháp kỹ thuật riêng Mỗi can thiệp vào hệ thống ven biển gây phản ứng Trong nhiều trường hợp, biện pháp kỹ thuật bờ biển có hậu tiêu cực vấn đề cần giải ban đầu chuyển dọc theo bờ biển chỗ khác Như vậy, tất biện pháp phải lên kế hoạch cẩn thận dựa hiểu biết hợp lý trình ven biển (Albers, 2012) 10 Hướng dẫn cung cấp tảng để hiểu nguyên tắc chung vùng ven biển, tạo sở kiến thức quản lý bờ biển hỗ trợ người định trình thiết kế Hướng dẫn có tham khảo rõ ràng Đồng Bằng Sơng Cửu Long Hình 1: Bản đồ Đồng Bằng Sông Cửu Long (trang đối diện) Sông Mê Kông bắt nguồn từ Tây Tạng chảy qua Trung Quốc, Myanmar, Lào, Thái Lan, Campuchia Việt Nam trước đổ vào Biển Đông Sông Mê Kơng đồng chia thành chín nhánh mạng lưới kênh rạch dày đặc Ở Việt Nam, sông Mê Kông chia tách thành hai nhánh lớn, sông Tiền sông Hậu Sông Tiền chia thành sáu sông nhánh sông Hậu thành ba nhánh Chúng tạo thành “Cửu Long” tiếng Việt (xem Hình 1) Khu vực gọi Đồng Bằng Sông Cửu Long nằm hạ lưu Kompong Cham, Campuchia Kích thước lưu vực sông Mê Kông Việt Nam 65.000 km² Đồng Bằng Sông Cửu Long có triệu đất canh tác cho gần 18 triệu người dân Việt Nam, vào khoảng 22% dân số toàn quốc gia (Tuấn et al., 2007) Đồng Bằng Sơng Cửu Long đóng vai trò quan trọng “vựa lúa” cho toàn Việt Nam Sự phát triển nhanh chóng nghề ni tơm Đồng Bằng Sơng Cửu Long góp phần vào tăng trưởng kinh tế giảm nghèo, kèm với mối quan ngại dâng cao tác động mơi trường xã hội (Phan & Hồng 1993; de Graaf & Xuân, 1998; PáezOsuna, 2001; Primavera, 2006) Việc thiếu cách tiếp cận tích hợp để sử dụng bền vững, quản lý bảo vệ vùng ven biển lợi ích kinh tế ni tơm dẫn đến việc sử dụng không bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên, đe dọa chức bảo vệ vành đai rừng ngập mặn và, lần lượt, giảm thu nhập cho cộng đồng địa phương (Schmitt et al., 2013) Vùng ven biển bị ảnh hưởng tác động biến đổi khí hậu (IPCC, 2007; Carew-Reid, 2007; MONRE, 2009; MRC, 2009) Biến đổi khí hậu dự đốn gây gia tăng cường độ tần suất bão, lũ lụt hạn hán, tăng xâm nhập mặn, lượng mưa cao mùa mưa nước biển dâng 11 Mười ba tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long có tổng chiều dài bờ biển xấp xỉ 600 km trải dài dọc theo Biển Đôngvà Biển Tây (Vịnh Thái Lan) Phần lớn Đồng Bằng Sông Cửu Long chịu ảnh hưởng thủy triều, ví dụ thơng qua xâm nhập mặn sông nhánh Theo phân loại Davis & Hayes (1984) bờ biển đồng loại môi trường hỗn hợp lượng (thủy triều chi phối) bị ảnh hưởng chế độ dòng chảy sông Cửu Long vận chuyển bùn cát nó, chế độ thủy triều Biển Đơngvà Vịnh Thái Lan dòng chảy ven biển dọc bờ chịu chi phối hướng thịnh hành gió mùa điều kiện sóng tương ứng (Delta Alliance, 2011) Bờ biển từ phía bắc tỉnh Bến Tre đến mũi Cà Mau chịu ảnh hưởng bán nhật triều không Biển Đông với biên độ 3,0 - 3,5 m Từ mũi Cà Mau đến Kiên Giang chế độ thủy triều nhật triều không với biên độ khoảng 0,8 - 1,2 m Toàn bờ biển đặc trưng trình bồi tụ xói mòn động Ở số vùng, diện tích đất lên đến 30 m năm xói mòn ghi nhận, vùng khác diện tích đất tạo thơng qua bồi tụ lên tới 64 m năm (Phạm et al., 2009; Joffre, 2010, Phạm et al., 2011) toàn diện thủy động lực học ven biển trình thủy động lực hình thái học Chương Các nguyên tắc sóng, thủy triều thay đổi mực nước tạo dòng chảy giải thích Thủy động lực học ven biển trình vận chuyển bùn cát trình bày phát triển chung bờ biển thảo luận Trong Chương 3, phân loại chung loại bờ biển khác nhau, cửa sông vùng đồng giúp hiểu đặc điểm địa điểm cụ thể phần ven biển khác Chương cung cấp thông tin tổng quan nguyên nhân người tự nhiên gây xói lở bờ biển lũ lụt Vì vậy, Chương 2-4 cung cấp kiến thức kỹ thuật bờ biển Trong kỹ thuật bờ biển, có yếu tố khác để chống xói lở, bảo vệ lũ yếu tố hệ thống nước Chúng mơ tả Chương cung cấp ví dụ ứng dụng Đồng Bằng Sông Cửu Long Chương đưa nhìn tổng quan chiến lược quản lý bờ biển đường bờ khác tóm tắt số khía cạnh chung thiết kế ven biển Chương mô tả phương pháp thiết kế bờ biển bao gồm phương pháp điều tra Điều rút ngắn khoảng cách việc xác định vấn đề thực biện pháp kỹ thuật bờ biển Dọc theo bờ biển động vậy, vành đai rừng ngập mặn hẹp thường không đủ để bảo vệ bờ biển đê biển đất khỏi bị xói mòn Việc quản lý rừng ngập mặn khơng hiệu thông qua phương pháp tiếp cận ngành, mà phải phần cách tiếp cận quản lý tổng hợp vùng ven biển (ICAM) bao gồm biện pháp thích ứng với biến đổi khí hậu ICAM đòi hỏi phải quản lý rủi ro vùng ven biển toàn thể - khơng vùng xói mòn đơn lẻ - cách xem xét lựa chọn khác tùy thuộc vào điều kiện cụ thể đặt nơi có nguy lan rộng chiến lược theo khơng gian thời gian để giải bất ổn, chẳng hạn đối phó với dự đốn tiêu cực tác động biến đổi khí hậu Đối với quản lý bền vững, toàn diện thiết kế bảo vệ bờ biển môi trường phức tạp, điều cần thiết phải hiểu rõ trình thủy động lực học hình thái học vùng ven biển Các lực tác động, chẳng hạn sóng thủy triều phải biết Phần giới thiệu Hướng dẫn (Chương 1) bao gồm khía cạnh chung số vấn đề trạng Đồng Bằng Sông Cửu Long, theo sau mô tả 12 13 Q TRÌNH BỜ BIỂN 2.1 Sóng Gió thay đổi áp suất khí tạo sóng, gió, nước dâng dòng chảy gió tạo Sóng ngắn, với chu kỳ khoảng 20 giây, sóng dài, với chu kỳ từ 20 giây 40 phút, phân biệt Sóng với chu kỳ lớn hơn, chẳng hạn dao động thủy triều, xem thay đổi mực nước Đối với hình thái ven biển thiết kế để bảo vệ bờ biển sóng ngắn thơng số quan trọng Trong tự nhiên sóng xem số lượng lớn sóng đơn mà sóng đặc trưng chiều cao sóng, chu kỳ sóng, chiều dài sóng hướng truyền sóng (Hình 2) Trường sóng với chu kỳ chiều cao sóng khác gọi khơng đều, trường sóng với nhiều hướng sóng gọi hướng sóng Các điều kiện sóng khác từ nơi tới nơi khác tùy thuộc vào chế độ sóng loại dạng mặt nước (The Open University, 2006) • Sóng nước dâng (Swell) sóng, tạo trường gió xa có khoảng cách di chuyển dài mặt nước sâu xa trường gió, mà tạo sóng Hướng truyền sóng nước dâng khơng thiết phải giống hướng gió cục Sóng nước dâng thường tương đối dài, chiều cao vừa phải, theo hướng (đơn hướng) Sóng nước dâng có xu hướng hình thành mặt cắt ven biển 2.1.2 Sự tạo sóng Sóng gió tạo kết việc áp lượng gió bề mặt nước Chiều cao sóng, chu kỳ hướng truyền phụ thuộc vào: • Trường gió (tốc độ, hướng, thời gian trì) • Đà trường gió1 (đà khí tượng) đà mặt nước (đà địa lý) • Độ sâu nước khu vực tạo sóng Địa mạo ven biển Đồng Bằng Sông Cửu Long chịu ảnh hưởng sóng, thủy triều, chế độ dòng chảy sơng Mê Kơng, sức tải trầm tích chu kỳ gió mùa Tất nhiên có nhiều yếu tố tương tác Vì vậy, gió mùa có ảnh hưởng trực tiếp sóng mùa mưa dòng chảy bùn cát sơng Cửu Long lớn Tuy nhiên, có khác biệt cục Đồng Bằng Sông Cửu Long, đặc biệt bờ biển Biển Đông phía đơng bờ biển Vịnh Thái Lan phía tây Đồng Bằng Sơng Cửu Long Trong mùa gió đơng bắc tháng Mười Một tháng Ba hướng sóng dọc theo bờ biển phía đơng Đồng Bằng Sơng Cửu Long phía đơng bắc Xung quanh mũi Cà Mau, Vịnh Thái Lan, hướng sóng thay đổi phía tây bắc thời kỳ Trong mùa gió tây nam tháng Bảy tháng Tám, sóng tới bờ biển phía đơng phía tây chủ yếu từ hướng tây nam (Schwartz, 2005) 14 Tại bờ biển phía đơng sóng cao xảy từ hướng đông bắc vào mùa đông Tại bờ phía đơng Vịnh Thái Lan, nói chung gió mùa thống trị, có thay đổi luân phiên thường xuyên gió biển ban ngày gió đất ban đêm Vịnh Thái Lan mức độ bị che chắn gió phía tây nam gió đơng bắc Bão vào từ phía đơng-đơng nam tạo đợt sóng cao, nước dâng, vào Vịnh Thái Lan Bão chủ yếu xảy từ tháng Năm đến tháng Mười Hai xảy từ tháng Một đến tháng Năm (Eisma, 2010) Các chương sau mơ tả lực tác động đến hình thái ven biển nguyên tắc thủy động lực học ven biển vận chuyển bùn cát dẫn đến phát triển bờ biển 2.1.1 Các loại sóng Sóng ngắn chia thành sóng gió sóng nước dâng (Mangor, 2004): • Sóng gió: Đây sóng tạo chịu ảnh hưởng trường gió địa phương Sóng gió bình thường tương đối dốc (cao ngắn) thường hai, khơng định hướng Sóng gió tạo vận chuyển bùn cát từ bờ ngồi khơi Sóng nước dâng, nói trước đây, sóng gió tạo nơi khác chuyển đổi chúng truyền khỏi khu vực tạo Các q trình tiêu tán sóng, chẳng hạn sóng vỡ, triết giảm chu kỳ ngắn thành phần chu kỳ dài Quá trình hoạt động lọc, theo sóng nước dâng có đỉnh dài tạo bao gồm sóng tương đối dài với chiều cao sóng trung bình (The Open University, 2006) Đà trường gió, thường gọi chiều dài đà gió, chiều dài nước gió thổi Hình 2: Mặt cắt theo phương đứng sóng lý tưởng 15 2.1.3 Sự chuyển hóa sóng Khi sóng tiếp cận bờ biển, chúng bị ảnh hưởng đáy biển thơng qua q trình nước nơng khúc xạ, dềnh sóng, ma sát đáy, sóng vỡ (Hình 3) Nếu sóng gặp cơng trình lớn thay đổi đột ngột đường bờ biển, chúng chuyển đổi nhiễu xạ Nếu sóng gặp cơng trình dốc, phản xạ xảy ra, sóng gặp cơng trình cho nước xuyên qua, phần truyền sóng diễn (Mangor, 2004) • Khúc xạ thay đổi hướng truyền sóng Nó xảy mặt sóng khơng tiếp cận đường đẳng sâu song song vùng nước nơng Khúc xạ gây thực tế sóng truyền chậm vùng nước nông so với vùng nước sâu Kết mặt sóng có xu hướng tiếp cận song song với bãi biển • Sóng dềnh (Shoaling) biến dạng sóng, bắt đầu độ sâu nước nhỏ khoảng nửa chiều dài sóng Sóng dềnh gây giảm vận tốc truyền sóng rút ngắn làm dốc sóng • Nhiễu xạ xảy sóng đụng vào kết cấu lớn đê chắn sóng Bản chất vật lý phần nhỏ đê phá sóng nguồn gốc sóng sau Nhiễu xạ q trình mà sóng truyền vào vùng khuất sóng đằng sau cơng trình Hình 3: Sơ đồ minh họa q trình sóng ven bờ biển • Ma sát đáy làm tiêu hao lượng giảm chiều cao sóng chiều sâu nước trở nên nơng • Độ sâu gây sóng vỡ sóng đơn lẻ bắt đầu chiều cao sóng đến lớn phần định chiều sâu nước Như quy luật, chiều cao sóng đơn lẻ bị phá vỡ thường cho khoảng 80% độ sâu nước • Sóng leo mức tối đa sóng đạt bãi biển so với mực nước tĩnh Nó phụ thuộc vào độ dốc bãi biển, chiều cao sóng có nghĩa chu kỳ sóng nước sâu • Sóng tràn xảy đợt sóng gặp dải đá ngầm chìm cấu trúc cơng trình, có sóng gặp rạn san hơ kết cấu thấp so với gần chiều cao sóng Trong q trình tràn hai q trình quan trọng xảy ra: truyền sóng tràn nước vượt qua kết cấu 2.1.4 Mô tả thống kê tham số sóng Do xuất ngẫu nhiên sóng tự nhiên, mô tả thống kê bắt buộc Độ cao sóng đơn thường theo phân phối Rayleigh Các thơng số sóng thống kê tính tốn dựa phân phối Các tham số sử dụng phổ biến kỹ thuật bờ biển (CEM, 2002) là: • Chiều cao sóng có nghĩa, Hs , giá trị trung bình chiều cao phần ba sóng sóng lớn chuỗi thời gian sóng đại diện cho trạng thái biển định Điều tương ứng với chiều cao trung bình sóng cao nhóm sóng • Chu kỳ sóng trung bình, Tm , giá trị trung bình tất chu kỳ sóng chuỗi thời gian đại diện cho trạng thái biển định • Chu kỳ sóng lớn nhất, Tp , chu kỳ sóng có lượng cao Các phân tích phân bố lượng sóng hàm tần số cho chuỗi sóng đơn gọi phân tích phổ Chu kỳ lớn chiết xuất từ phổ • Hướng sóng trung bình, θm, định nghĩa trung bình tất hướng sóng riêng chuỗi thời gian đại diện cho trạng thái biển định Những thông số thường tính liên tục định kỳ chuỗi thời gian cao độ bề mặt nước biển 2.1.5 Phân loại mơi trường sóng Chế độ gió thống trị gây chế độ sóng đặc trưng tương ứng Khí hậu nhiệt đới gió mùa đặc trưng hướng gió thịnh hành theo mùa Tại khu vực Đơng Nam Á gió mùa mùa hè gọi gió mùa tây nam (SW) Gió mùa tây nam ấm áp ẩm ướt Gió mùa mùa đơng, gọi gió mùa đông bắc (NE) tương đối mát mẻ khơ Bờ biển phía đơng Đồng Bằng Sơng Cửu Long, chủ yếu tiếp xúc với sóng gió mùa đơng bắc (Phạm, 2011) Gió mùa tương đối vừa phải liên tục cho mùa gió Điều có nghĩa chế độ sóng tương ứng theo mùa 16 Hình cho thấy liệu sóng từ Cơn Đảo, 230 km phía đơng nam thành phố Hồ Chí Minh Nó làm bật hai hướng sóng chính, gây gió mùa đơng bắc gió mùa tây nam tương ứng Vào mùa đơng, số lượng lớn sóng cao từ phía đơng bắc chi phối chế độ sóng Trong mùa hè sóng tiếp cận từ phía tây nam xuất sóng lớn giảm Tuy nhiên, gió mùa tây nam tạo sóng lên đến chiều cao m (Dat & Son, 1998) Những điều kiện sóng ngồi khơi chuyển đổi q trình nước nơng sóng tiếp cận bờ biển Đồng Bằng Sơng Cửu Long Độ cao sóng tương ứng bờ biển phía đơng Cà Mau lên đến m gần bờ gió mùa đông bắc (ADB, 2011) Bão nhiệt đới gọi bão gần Đông Nam Á Úc Chúng tạo vùng biển nhiệt đới, nơi nhiệt độ nước cao 27 ° C Bão thường tạo từ ° N 15 ° N ° S 15 ° S Từ đó, chúng tiến theo hướng W-NW Bắc bán cầu hướng tới W-SW Nam bán cầu Trung bình 60 bão tạo năm Cơn bão nhiệt đới đặc trưng tốc độ gió vượt 32 m/s chúng gây sóng cao, bão sấm chớp Các bão nhiệt đới xảy kiện nhất, đạt đỉnh điểm tháng Chín Bắc bán cầu Chúng chương trình ghi lại tài liệu sóng chúng gây (Schwartz, 2005) Năm 1997, bão Linda di chuyển qua mũi phía nam bán đảo Cà Mau gây thiệt hại nghiêm trọng khắp hai tỉnh Cà Mau Kiên Giang Nó gây lũ lụt, phá hủy rừng ngập mặn ngập lụt bao gồm thiệt hại liên quan đến sản xuất nông nghiệp Nơi sở hạ tầng bị ảnh hưởng gió mạnh lũ lụt Sự hủy diệt kèm theo xói mòn bờ biển nặng nề Trong bão Linda gió mạnh 140 km/h đất liền đến bờ biển phía đơng tỉnh Cà Mau Nội địa Cà Mau phía nam tỉnh Kiên Giang trải qua gió mạnh với tốc độ gió 70 km/h Hiệu vật chất lớn bão Linda đất liền bờ biển mật độ dân cư phía đơng Cà Mau không lớn bão tiếp cận vượt qua bờ biển Điều xảy thủy triều lên cao gió mạnh đất liền liên quan đến áp suất khí thấp dẫn đến điều kiện gia tăng nước dâng nghiêm trọng Trường sóng kèm có đà dài, nghĩa sóng mét hướng vào bờ (ADB, 2011) 17 7.2 Thu thập liệu có Đối với tất dự án đối phó với hình thái ven biển, điều cần thiết thu thập phân tích liệu có sẵn để bắt đầu thiết kế biện pháp Các liệu phục vụ mục đích sau đây: • Mơ tả điều kiện trường điều kiện lịch sử phát triển khu vực cơng trình ven biển (cơng trình bảo vệ bờ biển, bến cảng, v.v.), phát triển đường bờ biển phát triển nhà cửa sở hạ tầng • Mơ tả điều kiện khu vực • Định nghĩa cần thiết phải thu thập thêm liệu phát triển liệu với hình thức điều tra thực địa nghiên cứu mơ hình tương ứng • Hiệu chỉnh sở cho mơ hình tốn số Các loại liệu thơng tin mô tả từ Mục 7.2.1 đến Mục 7.2.9 sau thường có sẵn Một dự án quản lý bờ biển thường bắt đầu cách thu thập phân tích loại liệu thơng tin (Mangor, 2004) 7.2.1 Dữ liệu địa chất Bản đồ địa chất cho thấy địa chất bề mặt khu vực ven biển thường đủ để thực biện pháp kỹ thuật bờ biển Lún khu vực ven biển thường kết lịch sử địa chất khu vực, nhiên gây khai thác khí đốt, dầu nước ngầm Lún đất ven biển tất trường hợp gây rút lui đường bờ biển Cao trình mực nước thủy triều giữ nguyên tiến sâu vào bờ, cao trình mặt bờ biển hạ thấp lún Sự tiến vào đường bờ mực nước triều cao tương đương với đất Do thơng tin lún quan trọng cho việc phân tích phát triển hình thái khu vực 7.2.2 Bản đồ địa hình Bản đồ địa hình có sẵn hầu giới hình thức đồ hàng loạt đồ lịch sử khác Trong nhiều trường hợp đồ gần có sẵn dạng kỹ thuật số 98 7.2.3 Bản đồ độ sâu khảo sát đặc biệt Bản đồ địa hình hình thức Biểu đồ biển quốc tế quốc gia có sẵn cho tất vùng biển giới, nhiên nhiều biểu đồ biển lại có tỷ lệ tương đối lớn Hơn nữa, chúng thường dựa liệu tương đối cũ không chi tiết vùng nước nông, hải đồ chủ yếu làm để hỗ trợ cho giao thơng thuỷ (Hình 60) Biểu đồ biển thường đủ cho bố trí chung biện pháp kỹ thuật bờ biển Khảo sát đặc biệt độ sâu có sẵn gần lối vào cảng cửa thủy triều, bồi lắng bùn cát tu nạo vét khu vực thường yêu cầu khảo sát thường xuyên Đối với vùng ven biển bãi triều, liệu độ sâu Hình 60: Phần đồ biểu đồ Biển Đông từ năm 1973 (cửa sơng Hậu bờ biển Sóc Trăng); Nguồn: Xuất Hải quân, ngày 26 tháng năm 1960 giám sát Chuẩn Đô đốc EG Irving, O.B.E Hydrographer, Luân Đôn, Crown Copyright 1974 7.2.4 Không ảnh Không ảnh độ phân giải đầy đủ có sẵn cho nhiều khu vực Khơng ảnh lịch sử thường có sẵn Khơng ảnh có nhiều thơng tin để nghiên cứu phát triển bờ biển động thái rừng ngập mặn trình bày cho tỉnh Sóc Trăng Joffre (2010) 7.2.5 Ảnh vệ tinh Ảnh vệ tinh có sẵn với chất lượng độ phân giải khác (xem Hình 57) Những lợi ảnh vệ tinh chúng lấy từ trung tâm quốc tế trở lại thời gian khứ bao phủ khu vực rộng lớn Điều làm cho ảnh vệ tinh có khả áp dụng cho điều tra vùng sâu, vùng xa chưa phát triển, nơi liệu khác Một bất lợi hình ảnh vệ tinh cũ có độ phân giải tương đối thô so với không ảnh Các ảnh có độ phân giải cao đắt tiền Do không chắn hệ toạ độ địa lý độ phân giải thay đổi, hình ảnh cung cấp Google Earth cần phải xem xét cẩn thận, chúng hỗ trợ tốt mặt tổng thể biện pháp kỹ thuật bờ biển 7.2.6 Sự phát triển đường bờ biển Lịch sử phát triển bờ biển thường công cụ có giá trị cho nghiên cứu phát triển ven biển nói chung cho hiệu chuẩn tổng thể mơ hình vận tải bùn cát ven biển Sự phát triển bờ biển lấy từ đồ lịch sử điều tra, từ ảnh hàng khơng từ hình ảnh vệ tinh Việc xác định xác bồi tụ bờ biển phía thượng nguồn cơng trình ven biển, mỏ hàn hay Jetty cửa thủy triều/cửa sơng, đặc biệt phù hợp làm sở hiệu chuẩn cho mơ hình vận chuyển bùn cát ven biển mơ hình phát triển bờ biển 7.2.7 Nguồn cấp thu trầm tích khu vực Định lượng thơng tin nguồn trầm tích vùng ven biển quan trọng cho việc thành lập tổng lượng vận chuyển bùn cát ven biển Nguồn hoạt động quan trọng cung cấp cát từ sông, chúng lại bị ảnh hưởng mạnh mẽ tác động người lưu vực Kết phát triển lịch sử nguồn cung cấp sông quan trọng cho phát triển đường bờ lịch sử Mặc dù kết thiếu hụt vận chuyển bùn cát, bùn cát tách có liên hệ với xói lở bờ biển cần phải xem xét Khối lượng vật liệu ni bãi nhỏ so với vận chuyển bùn cát tự nhiên Ni bãi 100% kiểm sốt hoạt động người giải pháp chống lại xói mòn Tuy nhiên chúng nguồn cung cấp cát nên đưa vào vận chuyển bùn cát Trầm tích tự nhiên (ví dụ bị bùn cát khơi kiện cực đoan) gây can thiệp người (ví dụ bẫy cát cơng trình kênh giao thông thủy) Việc tu nạo vét cảng, cửa thủy triều hay luồng giao thông thủy đóng góp vào nguồn bùn cát Nó tương đương với vận chuyển bùn cát, chúng không đổ trở lại bờ biển Do đó, thơng tin nạo vét tu cuối việc đổ xả bùn cát quan trọng cho việc đánh giá vận chuyển bùn cát 7.2.8 Bản đồ sử dụng đất Các biện pháp chống xói lở nên thực sở hạ tầng có giá trị, tòa nhà cơng trình khác bị đe dọa Bản đồ sử dụng đất sở tốt cho việc đánh giá cần thiết bảo vệ chống xói lở bờ biển hữu ích cho hoạt động quản lý bờ biển 99 7.3 Đo đạc trường 7.2.9 Dữ liệu khí tượng biển Các điều kiện khí tượng biển khu vực, chẳng hạn gió, sóng, thủy triều, lực kiểm sốt phát triển hình thái bờ biển Dữ liệu có sẵn đối tượng sau thu thập sở cho việc mô tả điều kiện thủy hải văn khu vực quan tâm làm sở để phân tích kỹ mơ hình tốn số Gió áp suất khí Mơ tả chung hệ thống áp lực gió khu vực nên nghiên cứu Nếu khu vực quan tâm nằm giới hạn vùng nước với chiều dài đà gió tương đối nhỏ khoảng 200 - 300 km, sóng nên mô sở liệu gió dài hạn từ trạm khí tượng gần khu vực Nếu vị trí bên ngồi vùng nước lớn với đà lớn 300 km, xác dựa vào mơ hình sóng chuỗi thời gian khí áp trường gió vùng Gió gây bão yêu cầu liệu đặc biệt, bão kiện liên hệ tới ảnh hưởng vùng cụ thể Cơ sở liệu mô tả cường độ, đường tần suất bão nhiệt đới nên thu thập phân tích Thủy triều nước dâng bão Thuỷ triều cho khu vực thường mơ tả sở thành phần thủy triều, xuất bảng thuỷ triều Số liệu nước dâng bão phân tích từ số liệu thủy triều Vì cần thiết để mua chuỗi thời gian bảng số liệu thủy triều từ trạm thủy văn triều ký để phân tích Chuỗi thời gian bao gồm nhiều năm cần có để phân tích điều kiện cực trị nước dâng bão Phân tích nước dâng bão cực đoan thu cách mô số đường bão điển hình dựa thơng số bão tiêu chuẩn phân tích thống kê kết Nước biển dâng Mực nước biển dâng phân tích nhiều quan thủy văn quốc gia Hội đồng liên phủ biến đổi khí hậu tóm tắt nhiều nghiên cứu Mức nước biển dâng cho khu vực quan tâm thu thập 100 từ nghiên cứu Vấn đề quan trọng để bao gồm ảnh hưởng mực nước biển dâng thiết kế đê biển cơng trình khác nhạy cảm với lũ lụt Sóng Dữ liệu sóng vơ quan trọng trình thủy động lực hình thái bờ biển cho thiết kế bảo vệ bờ biển cho cho hoạt động quản lý bờ biển Chương trình giám sát chương trình mơ sóng hoạt động điều hành quan thủy văn ven biển nhiều nước, nơi mà liệu thu thập Những liệu hữu ích vị trí đo đạc gần với vị trí quan tâm Nếu trạm đo đạc xa hơn, chuyển đổi liệu sóng phương pháp mơ số cần thiết Việc đo đạc sóng bổ sung vùng quan tâm đề nghị để kiểm định kết mơ số Dòng chảy Sóng tạo dòng chảy dọc bờ điều kiện biến đổi thời gian không gian phụ thuộc vào điều kiện sóng Các đo đạc dài hạn tin cậy dòng chảy dọc bờ thường khơng có sẵn Thơng tin dòng thường tính tốn mơ hình tốn số Thơng tin dòng thủy triều eo biển cửa thủy triều cung cấp lý hàng hải hải đồ Thơng thường liệu có sẵn khơng phù hợp để làm sở cho dự án quản lý bờ biển Tuy nhiên, hải đồ cung cấp thơng tin hữu ích điều kiện dòng chảy chung khu vực Kết luận, liệu dòng chảy có liên quan cho dự án quản lý bờ biển bình thường khơng có sẵn Dữ liệu dòng chảy cung cấp cho dự án quản lý bờ biển thường từ mơ hình tốn, đưa vào tính tốn triều thiên văn, ứng suất gió dòng chảy bão, áp suất khí chênh lệch ứng suất xạ gây phá vỡ sóng Thêm vào đó, đo đạc dòng chảy đề nghị để kiểm định kết mơ hình toán số Mức độ vấn đề khảo sát thực địa chủ yếu phụ thuộc vào liệu có sẵn Tóm tắt dạng điển hình khảo sát trường phù hợp chúng cho hoạt động quản lý bờ biển khác thảo luận 7.3.1 Khảo sát địa chất đặc điểm đáy biển Lấy mẫu vật liệu đáy biển bãi biển để cung cấp thông tin vật liệu đặc điểm địa chất thể đường thẳng vng góc với đường bờ biển bao gồm bãi biển vùng ven biển Khoan yêu cầu để cung cấp độ dày lớp cát Khảo sát đáy biển hình thức khảo sát địa chấn khoan lấy mẫu yêu cầu cho dự án, bao gồm địa chất cơng trình (trụ cầu cơng trình cảng) 7.3.2 Khảo sát địa hình Khảo sát địa hình thực dựa khảo sát mặt đất truyền thống sử dụng kỹ thuật DGPS (Hệ thống định vị sai phân toàn cầu) Dữ liệu ghi lại cung cấp thông tin mặt cắt ven biển, cơng trình ven biển đê cửa cống Ngồi ra, cảm biến từ xa sử dụng Các LIDAR (Phát ánh sang phân loại) không hệ thống với độ xác ngang dọc tốt cho khảo sát địa hình khu vực rộng lớn Nó đặc biệt thích hợp cho bãi triều, nơi nước q nơng cho việc khảo sát độ sâu biển 7.3.3 Khảo sát độ sâu Dữ liệu độ sâu đồ biển tiêu chuẩn không đủ chi tiết cho việc thiết kế biện pháp kỹ thuật bờ biển Việc khảo sát bổ sung thường yêu cầu cho loại sau đây: • Khảo sát mặt cắt ven biển máy hồi âm kết hợp với hệ thống định vị, chẳng hạn DGPS (Differential Global Positioning System) Real Time Kinematics GPS (RTK-GPS) Ưu điểm RTKGPS tài liệu mực nước không cần thiết trình đo hồi âm Đo sâu hồi âm thực cho độ sâu lớn khoảng 1,0 đến 2,0 m, tùy thuộc vào loại thiết bị tàu khảo sát Tuy nhiên, người ta thường yêu cầu khảo sát bao gồm toàn khu vực ven biển, bãi biển bờ biển, tức là, từ độ sâu giới hạn bờ biển thông thường yêu cầu bổ sung đo hồi âm với kỹ thuật khảo sát truyền thống phần từ 1,0 đến 2,0 m nước sâu lên đến bờ biển • Hồi âm đa tần kết hợp với hệ thống định vị không cung cấp mặt cắt mà đáy biển hồn chỉnh khu vực Việc xét đến độ bù cho di chuyển tàu cần thiết Vì thế, loại khảo sát phức tạp đắt tiền Việc khảo sát độ sâu lặp lại, thường kết hợp với khảo sát địa hình / khơng ảnh, sử dụng để giám sát tác động công trình ven biển phát triển bờ biển độ sâu khu vực tiếp giáp với cơng trình (IHO, 2008; Jensen, 2008) 7.3.4 Dữ liệu khí tượng biển Phân tích liệu khí tượng biển quan trọng việc kết nối với tất nghiên cứu quản lý bờ biển, nghiên cứu vận chuyển bùn cát ven biển luôn phần quan trọng nghiên cứu Mô tả điều kiện khí tượng biển tổng thể khu vực thường thiết lập sở liệu có mơ tả Tùy thuộc vào chất lượng mức độ liệu tại, đo đạc trường bổ sung cần thiết (Van Rijn, 2007) Gió Dữ liệu gió dài hạn có sẵn thơng thường từ trạm lân cận, có nghĩa tài liệu gió bình thường u cầu kết nối với khảo sát thực tế chuyên sâu Gió ký có phù hợp địa điểm nơi mà hiệu ứng gió biển đất thống trị phân bố gió hàng ngày, không đại diện liệu từ trạm khảo sát mà khơng nằm bờ biển Thủy triều nước dâng bão Đo đạc mực nước phù hợp trường hợp sau đây: • Như tài liệu tham khảo cho việc khảo sát độ sâu điều tra lĩnh vực khác khu vực 101 7.4 Mơ hình tốn số • Tại vị trí nằm xa trạm dự báo thủy triều vị trí có độ sâu phức tạp, làm cho dự báo thủy triều khó khăn Để tính tốn thành phần thủy triều, tài liệu đo đạc khoảng tháng đủ cho mục đích Đánh giá mối tương quan đặc trưng điều kiện gió nước dâng, đòi hỏi khoảng thời gian đo đạc tối thiểu năm Thiết lập mực nước cực đoan gây bão đòi hỏi số liệu hàng chục năm Phân tích thường thực sở tài liệu dài hạn từ trạm đo đạc có, từ mơ hình thủy động lực học số kiện cực đoan • Khảo sát hai địa điểm để thành lập điều kiện biên cho mơ hình thủy động lực học khu vực • Khảo sát nhiều địa điểm bên khu vực mô hiệu chỉnh kiểm định mơ hình thủy động lực • Khảo sát phần hoạt động xây dựng Nước biển dâng lún sụt Về tổng thể, số liệu nước biển dâng sụt lún tồn khu vực khơng phải phần dự án quản lý cụ thể đường bờ biển, điều đòi hỏi chuỗi thời gian dài Sóng Sóng tham số quan trọng hoạt động quản lý bờ biển Chi tiết thông tin sóng khu vực dự án thường thiết lập theo mơ hình tốn số, làm giảm cần thiết cho việc đo đạc sóng kết nối với dự án quản lý bờ biển thập kỷ qua Tuy nhiên, số liệu đo đạc sóng thực tế cần thiết trường hợp sau đây: • Để cung cấp liệu cho hiệu chuẩn kiểm định mơ hình sóng số Điều thơng thường u cầu đo đạc sóng hai trạm từ đến tháng • Để cung cấp liệu sở cho việc điều tra lĩnh vực khác khu vực, chẳng hạn lấy mẫu nước để phân tích nồng độ trầm tích bùn cát lơ lửng kết nối với dạng dòng chảy cục Điều nói chung yêu cầu đo đạc vài tháng, hai mùa đặc trưng (Bartholomä et al., 2009) 102 • Điều kiện sóng bờ biển đại dương khó để mơ mơ hình sóng địa phương đặc tính sóng phụ thuộc lịch sử biến đổi gió khu vực lớn Do đó, có phù hợp để thực đo đạc sóng khơi cho khu vực Dữ liệu sóng nhiều năm yêu cầu để thành lập mơ tả đáng tin cậy điều kiện sóng bình thường liệu thiết kế Các chuỗi số liệu dài thường thực quyền nhà nước tương ứng, nơi liệu mua Mơi trường sóng cục thiết lập mơ hình tốn số, điều kiện sóng ngồi khơi chuyển đến vùng cụ thể • Dữ liệu sóng ký gần bờ ngắn (6 đến 12 tháng) đủ để xác nhận đặc điểm sóng cụ thể địa phương vùng mà điều kiện sóng tổng thể xác định phương tiện khác Điều đặc biệt áp dụng khu vực thống trị khí hậu sóng đều, chẳng hạn khí hậu gió mùa • Tài liệu sóng ký có liên quan tham số tham khảo kết nối với chương trình giám sát thực sau xây dựng biện pháp kỹ thuật bờ biển chẳng hạn hàng rào Dòng chảy Dòng chảy dọc bờ dạng dòng chảy vùng bờ nơng gần với cơng trình thơng số quan trọng cho dự án quản lý bờ biển Đo đạc dòng chảy thích hợp trường hợp sau đây: • Khảo sát dòng chảy địa điểm cố định để: - cung cấp thông tin cho quy hoạch hay thiết kế, - hiệu chỉnh mơ hình tốn số, - xây dựng tài liệu dòng chảy kết nối với mẫu bùn cát lơ lửng tính tốn vận chuyển bùn cát, - giám sát trước sau thực dự án đó, - giám sát dòng chảy eo biển cảng cho mục đích giao thơng thuỷ • Đo đạc dòng chảy ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler): - Lắp đặt khung đáy biển để cung cấp chuỗi thời gian dòng chảy, đặc biệt thường sử dụng cho dòng chảy phân tầng eo biển cửa sông - Cài đặt đáy tàu khảo sát để cung cấp tài liệu dòng chảy eo biển, sông lớn mặt cắt bờ biển Khảo sát dòng chảy cung cấp thơng tin dòng chảy cách ứng dụng phần mềm tích hợp • Đo đạc dòng chảy thuyền drifters để làm tài liệu phân bố dòng chảy khu vực có phân bố dòng chảy phức tạp Trường hợp thường sử dụng sở hiệu chỉnh cho xây dựng mơ hình toán số kết hợp với tài liệu đo đạc dòng chảy địa điểm cố định Nhiệt độ độ mặn Nhiệt độ độ mặn thường đo đạc với đo đạc dòng chảy kết nối với điều tra hải dương học vùng với dòng chảy phân tầng v.v 7.4.1 Giới thiệu Trong kỹ thuật bờ biển, việc áp dụng mơ hình số tăng lên đáng kể thập kỷ qua Sự phát triển thúc đẩy lực máy tính ngày tăng, kết hợp với nghiên cứu gia tăng hiểu biết vật lý (thủy động lực học vận chuyển bùn cát Mô hình hình thái dự đốn phát triển địa hình trở thành công cụ mạnh kết nối với dự án quản lý bờ biển Các mô hình thiết lập chạy sở liệu độ sâu điều kiện thủy hải văn Tuy nhiên, mơ hình hình thái đáng tin cậy chủ yếu áp dụng cho nghiên cứu kịch thời gian tương đối ngắn, chẳng hạn bão cực đoan, mơ hình hình thái phát triển địa hình lâu dài nhiều vấn đề khơng chắn (Heyer et al., 1986) Các mơ hình cung cấp thơng tin ngun nhân vấn đề hậu biện pháp quy hoạch khác Đọc kết từ mơ hình đòi hỏi hiểu biết sâu sắc hình thái bờ biển vùng lớn q trình vật lý bao gồm vùng nhỏ Mơ hình vật lý có lợi áp dụng kết hợp với đánh giá kỹ thuật chất lượng Những dự báo từ mơ hình tốn có ích điều kiện sau đáp ứng: • Các liệu đầu vào phải có chất lượng tốt có sẵn để chạy hiệu chuẩn, kiểm định chạy phương án • Các mơ hình phải đáp ứng tiêu chuẩn khoa học cao bao gồm đối tượng có liên quan, chẳng hạn sóng, thủy động lực học vận chuyển bùn cát • Tất mơ hình bao gồm mơ tả tốn học tượng vật lý lựa chọn Nghĩa có số giả định thực đơn giản hóa đưa Do đó, điều quan trọng phải nhận giả thiết giới thiệu mơ hình trình bày với độ xác hợp lý 103 7.4.2 Vòng lặp hình thái Nghiên cứu liên quan đến quản lý xói mòn bờ biển thường liên quan đến mô tả loạt trình thủy động lực học trình vận chuyển bùn cát khác quy mô khác thời gian khơng gian Khơng có mơ hình có sẵn mà bao gồm tất quy trình quy mơ, nghiên cứu thực cách áp dụng mơ hình, mơ hình sử dụng kết từ mơ hình khác cung cấp liệu cho mơ hình sau hình thức liệu biên Thơng thường, chuỗi mơ hình bao gồm yếu tố sau: Hình 61: Vòng lặp hình thái (điều chỉnh từ Mangor, 2004) • Mơ hình sóng, mơ trường sóng khu vực mơ xác định độ sâu, mực nước, ứng suất gió / sóng theo kiện • Mơ hình dòng chảy, điều khiển thủy triều/nước dâng, gió / sóng vỡ vùng sóng vỡ Như vậy, mơ hình dòng chày dựa mơ hình sóng phần quan trọng lực • Vận chuyển trầm tích vùng ven biển chức độ sâu điều kiện đáy biển điều kiện dòng chảy điều kiện sóng yếu tố lực gây Như vậy, mơ hình vận chuyển bùn cát sử dụng trường dòng chảy sóng đầu vào • Xói mòn / bồi lắng, phân kỳ vấn đề vận chuyển bùn cát định thay đổi cục đáy biển lĩnh vực xói mòn lắng đọng Sự tương tác mơ hình bao gồm vòng lặp Các vòng lặp quan trọng vòng lặp hình thái (Hình 61), nơi mà lĩnh vực xói mòn / lắng đọng sử dụng để cập nhật độ sâu cho bước thời gian hình thái Một mơ thuỷ động lực phát triển độ sâu với thời gian thực cách lấy thông tin phản hồi từ phát triển hình thái vào tính tốn mơ hình sóng, dòng chảy mơ hình vận chuyển bùn cát (Mangor, 2004; Plüß & Heyer, 2007) 7.4.3 Mơ hình thuỷ lực Các mơ hình chiều (2D) mơ điều kiện vùng hai chiều (ngang), bao gồm bờ biển, cơng trình ven biển và, ví dụ cửa sơng Một mơ hình 2D phù hợp xảy thay đổi đáng kể sóng/hoặc dòng chảy và/hoặc điều kiện vận chuyển bùn cát khoảng cách ngắn dọc theo bờ biển Điều bao gồm mơ độ sâu phức tạp lắng đọng xói mòn trầm tích cơng trình ven biển Hình 62 cho thấy vận tốc hướng dòng chảy triều cường dọc theo bờ biển Sóc Trăng tính tốn với mơ hình 2-D Trong mơ này, mơ hình RMA • KALYPSO sử dụng bối cảnh nghiên cứu thiết kế ven biển dọc theo bờ biển xã Vĩnh Tân tỉnh Sóc Trăng (xem Mục 7.1.2.2) Cơ sở hình học cho mơ hình độ sâu phức tạp Đồng Bằng Sông Cửu Long cửa sơng Hướng thủy triều từ phía Đơng Bắc phía Tây Nam gây dòng chảy nhận thấy rõ ràng Dòng chảy triều cường Hình 62: Tính dòng chảy thủy triều bờ biển tỉnh Sóc Trăng Độ lớn vận tốc dòng chảy Tỉnh Sóc Trăng 104 105 chạy song song với bờ biển, độ sâu thấp ảnh hưởng ngày tăng ma sát đáy làm giảm tốc độ dòng chảy với giảm khoảng cách đến bờ biển Sóng tham số quan trọng tất điều tra liên quan đến quản lý bờ biển Do quan trọng để có mơ tả đáng tin cậy khí hậu sóng gần bờ cho vị trí dự án cụ thể Các mơ hình khu vực phân loại theo lưới tính toán sử dụng để đại diện cho độ sâu tính tốn thủy động lực học thơng số vận chuyển bùn cát quan tâm Các mô hình cấu trúc làm cho việc sử dụng lưới hình chữ nhật có kích thước khơng đổi tồn khu vực mơ phỏng, mơ hình phi cấu trúc thường sử dụng phần tử hình tam giác hình chữ nhật kích thước khác Ô lưới nhỏ (tức độ phân giải không gian cao hơn) sử dụng trường hợp thứ hai khu vực quan tâm đặc biệt, chẳng hạn cửa thủy triều, vùng lân cận cơng trình ven biển khu sóng vỡ Một ứng dụng điển hình mơ hình chuyển đổi sóng trình bày Hình 63 Ở đây, mơ hình số sóng, SWAN tích hợp vào RMA • Kalypso kết hợp với mơ hình thủy động lực học, thành lập, hiệu chỉnh kiểm định (xem mục 7.1.2.2) 7.4.4 Mơ hình vận chuyển bùn cát Quy mơ chiều dài q trình vận chuyển bùn cát theo bậc kích thước hạt Kích thước nhỏ so với mơ hình sóng dòng chảy, mơ chuyển động trầm tích thường không kết hợp trực tiếp với mô hình khác hệ thống mơ hình khu vực Thay vào đó, vận chuyển bùn cát tính mơ hình sử dụng kết từ mơ hình sóng mơ hình dòng chảy thơng số đầu vào Việc vận chuyển cát tính tốn mơ hình số hàm vận tốc dòng chảy, độ sâu nước, điều kiện sóng đặc điểm trầm tích (Davies et al, 2002) vào, điều kiện kiểm sốt tốt, mơ hình dự báo khác xa với tốc độ vận chuyển bùn cát thực tế Hệ số tính tốn đo đạc thường coi độ lệch chấp nhận được, nhiều trường hợp hệ số lớn nhiều (Van De Graaff & Overeem, 1979; Bayram et al., 2001; Camenen & Larroude, 2003; Albers, 2012) Sự mô vận chuyển bùn cát nguồn gốc quan trọng khơng chắn mơ hình tính tốn liên quan đến nghiên cứu quản lý bờ biển Điều phần việc dự tính vận chuyển bùn cát nhạy cảm với thay đổi tham số đầu Hình 63: Chiều cao sóng có nghĩa mơ (trái) hướng sóng trung bình (phải) khu vực mơ hình thời gian gió mùa Đơng Bắc 106 107 7.5 Mơ hình vật lý 7.4.5 Mơ hình biến đổi đường bờ biển Mơ hình biến đổi đường bờ biển tính tốn thay đổi đổi vị trí bờ biển theo thời gian cách giải phương trình liên tục vận chuyển bùn cát dọc bờ toàn bãi biển, giả định việc tiến lui bờ biển để đáp ứng bồi/xói bờ biển, bảo tồn hình dạng Do tính tốn nhỏ kết hợp với tính tốn tổng lượng bùn cát phát triển đường bờ, mơ hình áp dụng nghiên cứu phát triển đường bờ với quy mô thời gian nhiều năm Một lần nữa, mơ hình phải hiệu chỉnh kiểm định trước tính tốn dự báo thời gian dài Thời gian hiệu chỉnh kiểm định dài, thời gian dự báo lựa chọn dài 7.4.6 Mơ hình vận chuyển bùn cát mặt cắt Hình dạng mặt cắt bãi biển thay đổi đáng kể để thích ứng với điều kiện sóng tới Việc điều chỉnh mặt cắt bãi biển chủ yếu liên quan đến thay đổi vận chuyển bùn cát ngang bờ Hầu hết mơ hình biến đổi bờ biển phát triển dựa giả định Các mơ hình số cho việc tính tốn phát triển bãi biển thường bao gồm việc tính tốn truyền sóng chuyển đổi theo mặt cắt bờ biển Những kết kết hợp với mô tả thủy động lực vận chuyển bùn cát điều kiện sóng khơng vỡ vỡ bên ngồi bên khu vực sóng vỡ tương ứng Sự thay đổi mức độ vận chuyển bùn cát ngang bờ đưa vào phương trình liên tục vận chuyển bùn cát, sử dụng để cập nhật mặt cắt bãi biển giả định độ sâu dọc bờ biển điều kiện thủy động lực học khơng đổi Mơ hình số vận chuyển bùn cát ngang bờ nhiệm vụ dễ dàng, số lượng phức tạp q trình có liên quan Do đó, mơ hình phát triển mặt cắt bãi biển nên áp dụng cẩn thận sau hiệu chỉnh kiểm định phạm vi rộng 108 7.4.7 Nhận xét kết luận Khơng có bảo đảm kết tính tốn từ mơ hình tốn số thực tế xác đại diện cho điều kiện tự nhiên, mơ hình thiết lập chạy khu vực Chất lượng liệu đầu vào cần thiết, kết mơ hình khơng tốt so với chất lượng liệu đầu vào Chất lượng mơ hình phụ thuộc vào giả định đơn giản hóa mơ hình cần phải biết đánh giá (Davies et al., 2002; Mayerle & Zielke, 2005) Đánh giá kỹ thuật hợp lý luôn áp dụng giải thích kết mơ hình thu kết luận từ kết mô hình Cũng vậy, mơ hình tốn số nên ln xem công cụ hỗ trợ tiên tiến cho kỹ thuật ven biển, nói chung, quản lý bờ biển nói riêng, khơng thay cho cảm nhận kỹ thuật thông thường 7.5.1 Giới thiệu Mơ hình vật lý hệ thống vật lý xây dựng lại với kích thước giảm nhỏ để lực chi phối điều khiển hệ thống quy trình quan trọng trình diễn mơ hình tỷ lệ với hệ thống vật lý thực tế Tỷ lệ (µ) mơ hình liên quan đến tham số (y) xác định tỷ lệ tham số mơ hình với giá trị tham số tương tự nguyên hình Khi nói tỷ lệ mơ hình kỹ thuật ven biển tham số tham chiếu sử dụng thông thường chiều dài (l) Ví dụ, mơ hình thu nhỏ lại để m mơ hình tương ứng với 30 m thực tế, tỷ lệ chiều dài µ = 1:30 Tăng tỷ lệ mơ hình có nghĩa tăng kích thước mơ hình Ví dụ, tỷ lệ 1/20 lớn so với tỷ lệ 1/30 Ưu điểm mơ hình vật lý kết hợp tất q trình điều khiển mà khơng cần đơn giản hóa giả thiết phải làm cho mơ hình tốn số Các mơ hình vật lý hữu ích q trình phức tạp mà mơ hình tốn số khơng thể phát triển, q khó để sử dụng tính tốn Kích thước nhỏ mơ hình cho phép thu thập liệu dễ dàng so với hiên trường Điều kiện mơ hình kiểm sốt, lặp lại và đo đạc đồng thời tiến hành, mà khơng thể thực thực tế trường Xem xét mơ hình vật lý vận hành cung cấp cho nhà nghiên cứu ấn tượng định tính q trình vật lý cung cấp cảm nhận hợp lý cho việc tiến đến giải pháp tốt Nhược điểm mơ hình vật lý bao gồm ảnh hưởng tỷ lệ mơ hình, khơng thể ln ln mô tất các biến hợp lý điều khiển có liên quan mối tương quan xác với Đơi khó để tạo điều kiện biên thực tế phòng thí nghiệm, ví dụ mơ hình sóng vơ hướng xấp xỉ sóng có hướng thực tế xảy tự nhiên Một số điều kiện biên, ví dụ gió khơng thể mơ phòng thí nghiệm Các mơ hình vật lý bình thường đắt tiền để xây dựng so với mơ hình tốn số Tuy nhiên, mơ hình vật lý xây dựng, thường nhanh rẻ để làm thêm thí nghiệm so với mơ hình tốn số Mơ hình vật lý thơng thường bao gồm khu vực nhỏ chúng bị giới hạn kích thước phòng thí nghiệm, mà thường kích thước từ 20 - 40 m * 30 60m Có thể thấy mơ hình vật lý điển hình bao gồm vùng có kích thước từ đến km Điều đặt giới hạn tự nhiên sử dụng mơ hình vật lý Cùng lý do, mơ vật lý sử dụng nối kết với quy hoạch quản lý đường bờ (Mangor, 2004) Tuy nhiên, lĩnh vực kỹ thuật bờ biển, mơ hình vật lý sử dụng kết nối với tối ưu hóa thiết kế thuỷ lực dự án ven biển, bến du thuyền cơng trình ven biển Trong kỹ thuật bờ biển, hai loại chung mơ hình phân biệt: • Mơ hình đáy cố định, chúng có biên cứng (đáy biển) khơng thể chỉnh sửa q trình thủy động lực diễn mơ hình, • Mơ hình biến đổi đáy, chúng có đáy cấu thành vật liệu mà chúng phản ứng lại lực thủy động lực học tác động lên chúng Một mơ hình đáy cố định thực chủ yếu với vấn đề thiết kế thủy lực nghiên cứu trình thủy lực, khía cạnh vật lý quan trọng quản lý bờ biển, cụ thể vận chuyển bùn cát ven biển q trình liên quan, khơng thể nghiên cứu định lượng mơ hình đáy cố định Một khía cạnh quan trọng quản lý bờ biển để hiểu, để xác định số lượng, vận chuyển bùn cát trình ven biển, bao gồm phản ứng hình thái ven biển can thiệp khác xây dựng cảng cơng trình ven biển bảo vệ, vv Tuy nhiên, trước mơ hình tốn số làm này, q trình nghiên cứu mơ hình vật lý với đáy di động (Hướng dẫn thiết kế IAHR, 2011) 109 7.5.2 Mơ hình đáy cố định Các mơ hình đáy cố định sử dụng để nghiên cứu tương tác sóng dòng chảy trường hợp kiểm soát tương tác lực thủy động lực với phận cứng, lớp phủ đê chắn sóng v.v Tác động tỷ lệ liên quan với mơ thường đủ nhỏ mơ đáng tin cậy Các mơ hình đáy cố định chia thành mơ hình hai chiều (mơ hình máng sóng) mơ hình ba chiều (mơ hình bể sóng) Hình 64 cho thấy ảnh thí nghiệm máng sóng thực bối cảnh nghiên cứu thiết kế ven biển dọc theo bờ biển xã Vĩnh Tân tỉnh Sóc Trăng Tỷ lệ mơ hình 1/20 (Albers & Von Lieberman, 2011) Việc thiết lập thí nghiệm mơ tả mục 7.1.2.3 7.5.3 Mơ hình biến đổi đáy Một mơ hình đáy biến đổi chủ yếu sử dụng để nghiên cứu trình trầm tích Tuy nhiên, tỷ lệ hố hạt cát ngun mẫu theo quy định luật mơ hình Froude gây vấn đề tỷ lệ Nếu, ví dụ, mẫu thử nghiệm cát với DSO,p= 0,2mm thu nhỏ lại để sử dụng mô hình với tỷ lệ 1: 40, điều dẫn đến đường kính cát mơ hình với DSO, m = 0,005 mm Đây thành phần hạt bụi Khi cát mơ hình trở nên mịn, tác động hồn tồn khác so với cát Điều có nghĩa cát thu nhỏ lại cách xác, vật liệu cát sử dụng bùn cát mơ hình trang bị tốt, hiểu biết đáng kể ảnh hưởng tỷ lệ mô hình khơng kinh nghiệm Có thể kết luận bình thường khơng thể mơ điều kiện vận chuyển bùn cát định lượng mơ hình Số lượng vận chuyển bùn cát thành lập cách sử dụng mơ hình tốn số dựa kết từ mơ hình vật lý Rất tốn thời gian phức tạp để thực mơ hình biến đổi đáy Ví dụ, khảo sát thay đổi đáy đòi hỏi phải tháo cạn nước bể thí nghiệm quy trình khảo sát phức tạp khác Thực mơ hình biến đổi đáy đòi hỏi phải có phòng thí nghiệm Hình 64: Mơ hình vật lý thí nghiệm truyền sóng với hàng rào tre (Ảnh: Albers) 110 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO ADB (2011) Technical Assistance Consultant’s Report (Ca Mau Atlas) – Socialistic Republic of Viet Nam Climate Change Impact and Adaptation Study in the Mekong Delta http://www2.adb.org/ Documents/Reports/Consultant/VIE/43295/43295012-vie-tacr-01.pdf, accessed 17.04.2013 Albers, T (2011) Design of Breakwaters Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH, Management of Natural Resources in the Coastal Zone of Soc Trang Province http://czm-soctrang org.vn/Publications/EN/Docs/Breakwater%20 d e si g n%20 f ull%20 re p o r t %202011_ EN p d f, accessed 17.04.2013 Albers, T (2012) Messung und Analyse morphologischer Änderungen von Ästuarwatten – Untersuchungen im Neufelder Watt in der Elbmündung Dissertation, in German Hamburg, TuTech Verl., ISBN 978-3-941492-43-1 http://doku.b.tu-harburg de/volltexte/2012/1148/, accessed 17.04.2013 Albers, T., Von Lieberman, N (2011) Current and Erosion Modelling Survey Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH, Management of Natural Resources in the Coastal Zone of Soc Trang Province, Vietnam 72 pp http://czm-soctrang.org.vn/Publications/ EN/Docs/Erosion%20Control%202011_EN.pdf, accessed 17.04.2013 Balke, T., Bouma, T.J., Horstmann, E.M., Webb, E.L., Erftemeijer, P.L.A., Herman, P.M.J (2011) Windows of opportunity: thresholds to mangrove seedling establishment on tidal flats Marine Ecology Progress Series 440: 1-9 http://www.intres.com/articles/feature/m440p001.pdf, accessed 17.04.2013 Barbier, E.B (2007) Valuing Ecosystem Services as Productive Inputs Economic Policy 22: 177–229 Bartholomä, A., Kubicki, A., Badewien, T., Flemming, B (2009) Suspended Sediment Transport in the German Wadden Sea – Seasonal Variations and Extreme Events Ocean Dynamics 59: 213-225 112 Bayram, A., Larson, M., Miller, H.C., Kraus, N (2001) Cross-shore distribution of longshore sediment transport: comparison between predictive formulas and field measurements Coastal Engineering 44: 79-99 BMU – Bundesminsiterium Für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (2006) Integriertes Küstenzonenmanagement in Deutschland (IKZM) – Nationale Strategie mit Bestandsaufnahme Kabinettsbeschluss vom 22 März 2006, Bonn Brown, O., Crawford, A., Hammill, A (2006) Natural Disasters and Resource Rights: Building Resilience, Rebuilding Lives International Institute for Sustainable Development, Manitoba, Canada BWK – Bund der Ingenieure für Wasserwirtschaft, Abfall­ wirtschaft und Kulturbau e.V (2005) Mobile Hochwasserschutzsysteme – Grundlagen für Planung und Einsatz BWK-Merkblatt ISBN 3-936015-19-8 Camenen, B., Larroudé, P (2003) Comparison of Sediment Transport Formulae for the Coastal Environment Coastal Engineering 48: 111-132 Carew-Reid, J (2007) Rapid Assessment of the Extent and Impact of Sea Level Rise in Viet Nam Climate Change Discussion Paper 1, ICEM International Centre for Environmental Management, Brisbane, Australia CEM (2002) Coastal Engineering Manual US Army Corps of Engineers, Coastal & Hydraulics Laboratory http://chl.erdc.usace.army.mil/chl aspx?p=s&a=ARTICLES;104, accessed 17.04.2013 Conservation International (2008) Economic Values of Coral Reefs, Mangroves, and Seagrasses: A Global Compilation Center for Applied Biodiversity Science, Conservation International, Arlington, VA, USA Dat, N.T., Son, N.M (1998) Wave in the Marine Coastal Zone of the Mekong River System Proceedings of the International Workshop on the Mekong Delta, pp 72 - 81 Chiang Rai, Thailand Davies, A.G., Van Rijn, L.C., Damgaard, J.S., Van De Graaff, J., Ribberink, J.S (2002) Intercomparison of Research and Practical Sand Transport Models Coastal Engineering 46: 1-23 Eisma, D (2010) Vietnam In: Bird, E.C.F (ed.): Encyclopedia of the World’s Coastal Landform Volume ISBN 978-1-4020-8639-7 (e-book), Springer Davis Jr., R.A., Hayes, M.O (1984) What is a wave-dominated coast? Marine Geology 60: 313-329 Ekphisutsuntorn, P., Wongwises, P., Chinnarasri, C., Vongvisessomjai, S., Zhu, J (2010) The Application of Simulating Waves Nearshore Model for Wave Height Simulation at Bangkhuntien Shoreline In: American Journal of Environmental Sciences (3): 299-307 De Graaf, G.J., Xuan T.T (1998) Extensive Shrimp Farming, Mangrove Clearance and Marine Fisheries in the Southern Provinces of Vietnam Mangroves and Salt Marshes 2: 159-166 Dean, R.G (1987) Coastal Sediment Processes: Toward Engineering Solutions In: Proceedings of Coastal Sediments ‘87, American Society of Civil Engineers, New Orleans, LA, Vol 1: 1-24 Dean, R.G (1991) Equilibrium Beach Profiles: Characteristics and Applications Journal of Coastal Research 7(1): 53-84 Dean, R.G (2002) Beach Nourishment: Theory and Practice Advanced Series on Ocean Engineering: Volume 18 World Scientific, USA Delta Alliance (2011) Mekong Delta Water Resources Assessment Studies – Vietnam-Netherlands Mekong Delta Masterplan Project http://wptest.partnersvoorwater.nl/wp-content/ uploads/2011/08/WATERRESOURCESfinaldraft.pdf, accessed 17.04.2013 Dillion, C.P., Andrews, M.J (1997) 1997 Annual Tropical Cyclone Report, U.S Naval Pacific Meteorology & Oceanography Center West/ Joint Typhoon Warning Center Donnell, B.P., Letter, J.V., Mcanally, W.H (2006) Users Guide for RMA2 Version 4.5 U.S Army, Engineer Research and Development Center, Waterways Experiment Station, Valhalla, USA EAK (2002) Empfehlungen des Ausschusses für Küstenschutz­­ werke – Empfehlungen für Küstenschutzwerke In: Kuratorium für Forschung im Küsteningenieur­ wesen (Hrsg.): Die Küste, Heft 65 Heide in Holstein: Boyens, Korrigierte Ausgabe 2007 Fry, B., Ewel, K.C (2003) Using stable isotopes in mangrove fisheries research a review and outlook Isot Environ Health Stud 39: 191–196 Gätje, Ch., Reise K (Hrsg.) (1998) Ökosystem Wattenmeer - Austausch-, Transportund Stoffumwandlungsprozesse Berlin, Heidelberg, Springer Verlag, 1998 Giang, L.T (2005) Damage caused by strong wind and wind loads standard for building in Vietnam Tokyo Polytechnic University - Graduate School of Engineering - Wind Engineering Research Center Halide, H., Brinkmann, R., Ridd, P (2004) Designing bamboo wave attenuators for mangrove plantations In: Indian Journal of Marine Science, Vol 33(3): 220-225 Hamilton, L.S., Snedaker, S.C (eds.) (1984) Handbook for Mangrove Area Management Environment and Policy Institute, East-West Center; IUCN, UNESCO, UNDP Honolulu, Hawaii Hanson, H., Kraus, N.C (1989) GENESIS: Generalized Model for Simulating Shoreline Change, Report 1: Technical Reference Tech Rep CERC-89-19, U.S Army Engineer Waterways Experiment Station, Coastal Engineering Research Center, Vicksburg, MS Herbich, J.B (1999) Handbook of Coastal Engineering McGrawhill Engineering Handbook, ISBN 9780071344029, USA Heyer, H., Hewer, R., Sündermann, J (1986) Die numerische Modellierung von Strömung und Sedimenttransport in Wattgebieten In: Kuratorium für Forschung im Küsteningenieurwesen (Hrsg.): Die Küste, Heft 43 Heide in Holstein: Boyens 113 Hoa, L.T.V., Nhan, N.H., Wolanski, E., Cong, T.T., Shigeko, H (2007) The combined impact on the flooding in Vietnam’s Mekong River delta of local man-made structures, sea level rise, and dams upstream in the river catchment Estaurine, Coastal and Shelf Science 71: 110-116 Hu, J., Kawamura, H., Hong, H., Qi, Y (2000) A Review on the Currents in the South China Sea: Seasonal Circulation, South China Sea Warm Current and Kuroshio Intrusion Journal of Oceanography 56: 607–624 Iahr Design Manual (2011) Users Guide to Physical Modelling and Experimentation Eds: Frostick, Lynne E., J Kirkegaard, International Association of HydroEnvironment Engineering and Research Boca Raton: CRC Press IHO – International Hydrographic Organisation (2008) IHO Standards for Hydrographic Surveys 5th Edition, Special Publication No 44, International Hydrgraphic Bureau, Monaco IMHEN – Institute Of Meteorology, Hydrology and Environment (2011) Ca Mau Atlas – Climate Change Impact and Adaptation Study in the Mekong Delta, Part A Published by Ca Mau Peoples Committee and IMHEN, December 2011 IPCC (2001) Climate Change 2001 Synthesis Report A Contribution of Working Groups I, II, and III to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Watson, R.T and the Core Writing Team (eds.)] Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom, and New York, NY, USA, 398 pp IPCC (2007) Climate Change 2007 Synthesis Report Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, Pachauri, R.K and Reisinger, A (eds.)] IPCC, Geneva, Switzerland, 104 pp Jensen, F.B (2008) Sonar Acoustics Handbook NURC (Ed.), La Spezia, Italy 114 Joffre, O (2010) Mangrove Dynamics in Soc Trang Province 18891965 Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH Management of Natural Resources in the Coastal Zone of Soc Trang Province, Vietnam 35 pp http://czm-soctrang.org.vn/Publications/EN/Docs/ Mangrove%20history%201889-1965%20EN.pdf, accessed 17.04.2013 Joffre, O., Luu, H.T (2007) A Baseline Survey in the Coastal Zone of Soc Trang Province, Livelihood Assessment and Stakeholder Analysis Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH Management of Natural Resources in the Coastal Zone of Soc Trang Province http://czm-soctrang.org.vn/en/ Publications.aspx, accessed 17.04.2013 Kamphuis, J.W (2010) Introduction to Coastal Engineering and Management Advanced Series on Ocean Engineering – Volume 16 World Scientific ISBN 981-02-3830-4 King, I (2006) A Finite Element Model for Stratified Flow and Cohesive Sediment/Sand Transport – RMA 10S Users Guide, Version 3.5D, Sydney, Australia Kramer, J (1989) Kein Deich, kein Land, kein Leben – Geschichte des Küstenschutzes an der Nordsee Leer, Verlag Gerhard Rautenberg Linham, M.M., Nicholls, R.J (2010) Technologies for Climate Change Adaptation – Coastal Erosion and Flooding TNA Guidebook Series, UNEP Riso Centre, Roskilde, Zhu, X (Ed.), ISBN: 978-87-550-3855-4 http://techa c ti o n o rg /G u i d e b o o k s / T NA _ G u i d e b o o k _ AdaptationCoastalErosionFlooding.pdf, accessed 17.04.2013 Mangor, K (2004) Shoreline Management Guidelines DHI Water & Environment (DHI) Mayerle, R., Zielke, W (2005) Project Overview and Executive Summary In: Kuratorium für Forschung im Küsteningenieurwesen (Hrsg.): PROMORPH Predictions of Medium-Scale Morphodynamics Heide in Holstein: Boyens, pp 1–24 Mazda Y., Magi, M., Kogo, M., Hong, P.N (1997) Mangroves as a Coastal Protection from Waves in the Tong King Delta, Vietnam Mangroves and Salt Marshes 1: 127-135 Mcivor, A.L., Möller, I., Spencer, T, Spalding M (2012A) Reduction of wind and swell waves by mangroves Natural Coastal Protection Series: Report Cambridge Coastal Research Unit Working Paper 40 27 pages http://www.naturalcoastalprotection org/documents/reduction-of-wind-and-swellwaves-by-mangroves, accessed 17.04.2013 McIvor, A.L., Spencer, T Möller, I., Spalding M (2012B) Storm surge reduction by mangroves Natural Coastal Protection Series: Report Cambridge Coastal Research Unit Working Paper 41 36 pages http://coastalresilience.org/sites/default/files/ resources/storm-surge-reduction-by-mangrovesreport.pdf, accessed 17.04.2013 Meynecke, J-O., Lee, S.Y and Duke, N.C (2008) Linking spatial metrics and fish catch reveals the importance of coastal wetland connectivity to inshore fisheries in Queensland, Australia Biological Conservation 141: 981-996 Migniot, C., Boulac, J., Boutitie, J., Meyer, J., Filliat, G., Rochmann, J (1981) La pratique des sols et fondations: captage, rabattement, drainage – mouvements de terrain – erosion et sedimentation en mer et en rivère – traitement des terrains Editions du Moniteur, Paris Millennium Ecosystem Assessment (2005) Ecosystems and Human Well-being: Wetlands and Water Synthesis World Resources Institute, Washington, DC MONRE (2009) Climate Change, Sea Level Rise Scenarios for Vietnam Ministry of Natural Resources and Environment, Hanoi, Vietnam MRC (2009) Adaptation to Climate Change in the Countries of the Lower Mekong Basin: Regional Synthesis Report MRC Technical Paper No 24 Mekong River Commission, Vientiane, Laos Mukherjee, N., Dahdouh-Guebas, F., Kapoor, V., Arthur, R., Koedam, N., Sridhar, A., Shanker, K (2010) From Bathymetry to Bioshields: A Review of Post-Tsunami Ecological Research in India and its Implications for Policy Environmental Management 46(3): 329-339 Murray-Wallace, C.V., Jones, B.G., Tran Nghi, Price, D.M., Vu Van Vinh, Trinh Nguyen Tinh, Nanson, G.C (2002) Thermo-luminescence ages for a reworked coastal barrier, Southern Vietnam: a Preliminary Report J Asian Earth Sci 20: 535–548 Nagelkerken, I., Blaber, S., Bouillon, S., Green, P., Haywood, M., Kirton, L.G., Meynecke, J.-O., Pawlik, J., Penrose, H.M., Sasekumar, A., Somerfield, P.J (2008) The Habitat Function of Mangroves for Terrestrial and Marina Fauna: A Review Aquatic Botany 89(2): 155-185 Naulin, M., Albers, T (2010) Feasibility Study for Optimisation of Land Drainage by Using Renewable Energy In: K Schwarzer, K Schrottke & K Stattegger (Eds.): From Brazil to Thailand - New Results in Coastal Research, Coastline Reports 16 (2010), ISSN 0928-2734 ISBN 978-3-9811839-9-3, pp 127-133 NGI (2012) Assessment of land loss in Ca Mau Province, Vietnam Main Report Norwegian Geotechnical Institute Nielsen, C., Apelt, C (2003) Parameters Affecting the Performance of Wetting and Drying in a Two-Dimensional Finite Element Long Wave Hydrodynamic Model Journal of Hydraulic Engineering 128(8): 628 – 636 Páez-Osuna, F (2001) The Environmental Impact of Shrimp Aquaculture: Causes, Effects, and Mitigating Alternatives Environmental Management 28(1): 131-140 Parker, W R (1986) On the observation of cohesive sediment behavior for engineering purposes In: Estuarine Cohesive Sediment Dynamics, Lect Notes Coastal Estuarine Stud., vol 14, edited by A J Mehta, pp 270–289, AGU, Washington, D C., doi:10.1029/LN014p0270 115 Pham, C.H (2011) Planning and Implementation of the Dyke Systems in the Mekong Delta, Vietnam Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Dissertation http://hss.ulb.uni-bonn.de/2011/2479/2479a.pdf, accessed 17.04.2013 Pham, T.T., Hoang, T., Tran, H.M., Le Trong , H., Schmitt, K (2009) Tool Box for Mangrove Rehabilitation and Management Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH, Management of Natural Resources in the Coastal Zone of Soc Trang Province, Vietnam http://czm-soctrang.org.vn/en/ Publications.aspx, accessed 17.04.2013 Pham, T.T., Meinardi, D., Schmitt, K (2011) Monitoring of Mangrove Forests Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH, Management of Natural Resources in the Coastal Zone of Soc Trang Province, Vietnam http://czm-soctrang.org.vn/en/Publications.aspx, accessed 17.04.2013 Phan, N.H., Hoang, T.S (1993) Mangroves of Vietnam IUCN Bangkok, Thailand Pilarczyk, K.W (1999) Geosynthetics and geosystems in hydraulic and coastal engineering Taylor & Francis, USA Pilarczyk, K.W (2003) Alternative Systems for Coastal Protection – An Overview In: Han, Z (ed.): Proceedings of the International Conference on Estuaries and Coasts, Zhejiang Institute of Hydraulics and Estuary, Hangzhou, China, pp 409-419 Plüß, A., Heyer, H (2007) Morphodynamic Multi-Model Approach for the Elbe Estuary In: Dolmen-Janssen, C.M., Holster, S (Hers.): International Symposium of River, Coastal and Estuarine Morphodynamics, 2007, pp 113–118 Prasetya, G (2006) The role of coastal forests and trees in protecting against coastal erosion In: Braatz, S., Fortuna, S., Broadhead, J and Leslie, R (eds.): Coastal Protection in the Aftermath of the Indian Ocean Tsunami: What Role for Forests and Trees? Proceedings of the Regional Technical Workshop, FAO, Khao Lak, Thailand, pp 103-130 116 Primavera, J.H (2006) Overcoming the Impacts of the Aquaculture on the Coastal Zone Ocean & Coastal Management 49: 531-545 Probst, B (1996) Deichvorlandbewirtschaftung im Wandel der Zeit In: Kuratorium für Forschung im Küsten­ ingenieurwesen (Hrsg.): Die Küste, Heft 58 Heide in Holstein Boyens Verlag Quoc Tuan Voa, Kuenzerb, C., Quang Minh Voc, Moderd, F., Oppelte, N (2012) Review of valuation methods for mangrove eco­ system services Ecological Indicators 23: 431-446 Roos, T., Schaarschmidt, L., Heiland, M (2009) Emergency Sea Dyke Rehabilitation in Soc Trang Province, Vietnam Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH, Management of Management of Natural Resources in the Coastal Zone of Soc Trang Province http:// czm-soctrang.org.vn/Publications/EN/Docs/ Dyke%20design%20EN.pdf accessed 25.04.2013 Russell, M., Michaels, K., Dart, P., Duke, N., To, H.H (2012) Coastal rehabilitation and mangrove restoration using melaleuca fences – Practical experience from Kien Giang Province Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH, Conservation and Development of the Kien Giang Biosphere Reserve Project http://kiengiangbiospherereserve.com.vn/project/ uploads/doc/fencedesign-manual-print-pdf-web pdf, accessed 17.04.2013 Schatz, R.E (1991) Economic Rent Study for the Philippine Fisheries Sector Program Asian Development Bank Technical Assistance 1208, Philippines, Manila Schmitt, K (2012) Mangrove planting, community participation and integrated management in Soc Trang Province, Viet Nam - In: Macinthosh, D.J., Mahindapala, R., Markopoulos, M (eds): Sharing lessons on mangrove restoration Bangkok, Thailand: Mangroves for the Future and Gland, Switzerland: IUCN: 205-225 http://mangrovesforthefuture org/assets/Repositor y/Documents/Call-forAction-and-Proceedings-from-2012-ColloquiumMamallapuram-India.pdf, 17.04.2013 Schmitt, K., Albers, T and Von Lieberman, A (2012) Bamboo breakwaters as site-specific erosion protection and adaptation to climate change in Soc Trang Province, Viet Nam - In: Proceedings of the 4th International Conference on Estuaries and Coasts Science and Technics Publishing House, Ha Noi, Viet Nam Volume 1: 337-344 Schmitt, K., Albers, T., Trinh, H., Dinh, C.S (2013) Site-specific and integrated adaptation to climate change in the mangrove zone of Soc Trang Province, Viet Nam Journal of Coastal Conservation 17: 545-558 DOI 10.1007/s11852-013-0253-4 http://download.springer.com/static/pdf/451/art% 253A10.1007%252Fs11852-013-0253-4.pdf?auth66 =1380185908_479ef451a19fb2731f10decf5e44784f &ext=.pdf, accessed 23.09.2013 Schrage, N., Antanaskovic, D., Jung, T., Pasche, E (2009) KALYPSO – An Open Source Software Tool for Flood Studies in Rivers International Conference on Hydroinformatics, Concepción (Chile) Schwartz, M.L (Ed.) (2005) Encyclopedia of Coastal Science ISBN-13 978-14020-3565-4 (e-book), Springer, The Netherlands Sheaves, M (2005) Nature and consequences of biological connectivity in mangrove systems Marine Ecology Progress Series 302: 293-305 Soulsby, R (1997) Dynamics of Marine Sands – A Manual for Practical Applications Thomas Telford Publications, London, UK Ta, T.K.O., Nguyen, V.L., Tateishi, M., Kobayashi, I., Susumu, T., Yoshiki, S (2002) Holocene delta evolution and sediment discharge of the Mekong River, Southern Vietnam Quat Sci Rev 21: 1807–1819 The Open University (2006) Waves, tides and shallow-water ISBN: 978-0-08-036372-1, Elsevier processes Tuan, Le Anh, Hoang, Chu Thai , Miller, F., Bach Tan Sinh (2007) Flood and salinity management in MD Vietnam Ho Chi Minh: Can Tho university www.sumernet.org/ MekongDeltaMonograph/5Chapter1.pdf, accessed 17.04.2013 Van De Graaff, J., Van Overeem, J (1979) Evaluation of Sediment Transport Formulae in Coastal Engineering Practice Coastal Engineering 3: 1-32 Van Rijn, L.C (1993) Principles of Sediment Transport in Rivers, Estuaries and Coastal Seas Aqua Publications, The Netherlands Van Rijn, L.C (2005) Principles of sedimentation and erosion engineering in rivers, estuaries and coastal seas Aqua Publications, The Netherlands Van Rijn, L.C (2007) Manual Sediment Transport Measurements in Rivers, Estuaries and Coastal Seas Rijkswaterstaat/ RIKZ, Aqua Publications, The Netherlands Von Lieberman, N (1999) Leitbildmodell für den Küstenschutz der Nordseeküste am Beispiel der Vorländer Dissertation In: Mitteilungen des Franzius-Instituts für Wasserbau und Küsteningenieurwesen der Universität Hannover, H 83, Hannover, pp 1-291 Von Lieberman, N (2005) Management of risk at the German North Sea Coast with RISC – the Risk Information System Coast In: Proceedings of the Solutions to Coastal Disasters Conference 2005, Charlston, South Carolina, USA Walters, B.B., Rönnbäck, P., Kovacs, J., Crona, B., Hussain, S.A., Badola, R., Primavera, J., Barbier, E.B., Dahdouh-Guebas, F (2008) Ethnobiology, Socio-economics and Management of Mangrove Forests: A Review Aquatic Botany 89(2): 220-236 Truong, T.V., Ketelsen, T (2008) Water Resources in the Mekong Delta: A History of Management, a Future of Change http://www.vncold.vn/Modules/CMS/Upload/13/ Documents/ WRMK _T V TRUONG _ 30 _03_09/ WRMK_TVTRUONG.pdf; accessed 17.04.2013 117 Wolanski, E (2006) Synthesis of the Protective Functions of Coastal Forests and Trees against Natural Hazards In: Braatz, S., Fortuna, S., Broadhead, J and Leslie, R (eds.): Coastal Protection in the Aftermath of the Indian Ocean Tsunami: What Role for Forests and trees? Proceedings of the Regional Technical Workshop, FAO, Khao Lak, Thailand, pp 161-183 Woth, K., Weisse, R., Von Storch, H (2006) Climatic Change and North Sea storm surge extremes: An ensemble study of storm surge extremes expected in a changed climate projected by four different regional climate models Ocean Dynamics 56: 3-15 Xue, Z., He, R., Liu, J.P., Warner, J.C (2012) Modeling transport and deposition of the Mekong River sediment In: Continental Shelf Research 37: 66-78 Xue, Z., Liu, J.P., Demaster, D., Nguyen L.V., Ta, T.K.O (2010) Late Holocene Evolution of the Mekong Subaqueous Delta, Southern Vietnam Marine Geology 369: 46-60 118 119 PHỤ LỤC Các dấu tròn đầu dòng sau tóm tắt thơng số kỹ thuật rào chắn sóng tre Các giá trị kích thước tính tốn, có hiệu lực bờ biển tỉnh Sóc Trăng Độ sâu chơn độ dài cọc tre cụ thể theo địa điểm phải thích ứng với tình trạng cụ thể theo địa điểm đất Độ sâu lớp bùn phải xem xét Đường kính cọc tre phải thích ứng với thơng số mực nước, độ sâu, sóng dòng chảy cụ thể theo địa điểm Rào chắn sóng tre, mặt cắt A-A Tóm tắt thơng số kỹ thuật • Hai hàng cọc tre đứng • Khoảng cách hai hàng: 0,5 m • Khoảng cách cọc tre hàng: 0,3 m • Chiều dài cọc tre đứng: 4,7 m • Chiều sâu chôn cát cọc đứng: 3,4 m • Đường kính cọc đứng: cm cho phần dọc bờ; cm cho phần vng góc với bờ • Hai ngang gắn kết với hàng cọc; buộc gần phía cùng, buộc gần phía theo vẽ kỹ thuật • Đường kính cọc ngang: cm cho phần dọc bờ; cm cho phần vng góc với bờ • Chiều dài cọc tre ngang: - m • Tất cọc ngang buộc vào cọc đứng dây inox đường kính 3.0 mm ± mm; tính dẻo) • Chiều dài đoạn gối lên hai cọc ngang liền phải 30 cm • - lớp bó chà (tùy thuộc vào mức độ nén) đặt vào hai hàng cọc đứng theo vẽ kỹ thuật cho mặt phần bó chà ngang với cọc đứng • Đỉnh đê chắn sóng tre phải cao 1,3 m đáy • Tất lớp bó chà buộc với cọc đứng cọc ngang dây inox (đường kính 3.0 mm ± mm; tính dẻo) • Cấu trúc cành/nhánh dùng làm bó chà phải mềm dẻo có khoảng hở, cành dùng làm bó chà phải khơng q lớn (