Năm 2005, vùng ven biển nước ta nói chung và ven biển Nam Định nói riêng liên tiếp chịu ảnh hưởng trực tiếp của nhiều cơn bão mạnh, vượt mức thiết kế trong đó đặc biệt là bão số 2; số 6
Trang 1Sau một thời gian dài thực hiện, luận văn Thạc sỹ chuyên ngành Quy hoạch và
Quản lý Tài nguyên nước với đề tài: “Nghiên cứu xác định quy mô và cấu trúc hợp lý của hệ thống đê biển tỉnh Nam Định có xét đến BĐKH và nước biển dâng” đã được
hoàn thành Ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi còn được sự chỉ bảo, hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo và các đồng nghiệp, bạn bè
Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Phạm Việt Hòa - Trường Đại học Thủy lợi đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và cung cấp những tài liệu, những thông tin cần thiết cho tôi hoàn thành
luận văn này
Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy lợi, các thầy giáo, cô giáo Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, bạn bè và đồng nghiệp đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn trong quá trình học tập
Tuy nhiên do thời gian có hạn, khối lượng tính toán lớn nên những thiếu sót của luận văn là không thể tránh khỏi Tôi rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy cô giáo cũng như những ý kiến đóng góp của bạn bè và của đồng nghiệp
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tấm lòng của những người thân trong gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ khích lệ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này
Xin chân thành cảm ơn./
Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Trang 2Tên tác giả: Đỗ Văn Hiệp
Học viên cao học: Lớp CH20Q11
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phạm Việt Hòa
Tên đề tài luận văn “Nghiên cứu xác định quy mô và cấu trúc hợp lý của hệ thống đê biển tỉnh Nam Định có xét đến BĐKH và nước biển dâng”
Tác giả xin cam đoan đề tài luận văn được làm dựa trên các số liệu, tư liệu được thu thập từ nguồn thực tế, được công bố trên báo cáo của các cơ quan Nhà nước, được đăng tải trên các tạp chí chuyên ngành, sách, báo… để làm cơ sở nghiên cứu Tác giả không sao chép bất kỳ một luận văn hoặc một đề tài nghiên cứu nào trước đó
Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Tác giả
Đỗ Văn Hiệp
Trang 3LỜI CẢM ƠN 1
BẢN CAM KẾT 2
MỤC LỤC 3
MỞ ĐẦU 7
1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu 1
2 Mục tiêu nghiên cứu 4
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ứng dụng 4
4 Nội dung và kết quả nghiên cứu 4
5 Phương pháp nghiên cứu 5
5.1 Phương pháp kế thừa 5
5.2 Phương pháp điều tra thu thập và đánh giá 5
5.3 Phương pháp tự nghiên cứu 5
6 Địa điểm nghiên cứu 5
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU 6
1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu 6
1.1.1 Lĩnh vực nghiên cứu trên thế giới: 6
1.1.2 Lĩnh vực nghiên cứu trong nước: 11
1.1.3 Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng của tỉnh Nam Định 14
1.1.4 Những khó khăn, tồn tại trong công tác phòng chống nước biển dâng: 19
1.2 Tổng quan về vùng nghiên cứu 21
1.2.1 Điều kiện tự nhiên 21
1.2.1.1 Vị trí địa lý 21
1.2.1.2 Đặc điểm địa hình 21
1.2.1.3 Đặc điểm địa chất 22
1.2.1.4 Đặc điểm khí tượng – khí hậu 25
1.2.1.5 Chế độ thủy văn 29
1.2.2 Đặc điểm dân sinh, kinh tế - xã hội: 32
1.2.2.1 Dân số 32
Trang 41.2.3 Hiện trạng đê của tỉnh Nam Định, 35
1.2.3.1 Đặc điểm chung các tuyến đê 35
1.2.3.2 Hiện trạng các tuyến đê 38
1.2.4 Hiện trạng cây trồng trên cát, cây ngập mặn phòng hộ ven biển 57
1.2.4.1 Hiện trạng cây trồng trên cát 57
1.2.4.2 Hiện trạng cây trồng ngập mặn ( CNM ) phòng hộ ven biển 58
CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỂ XÁC ĐỊNH QUY MÔ VÀ CẤU TRÚC HỢP LÝ CỦA HỆ THỐNG ĐÊ TỈNH NAM ĐỊNH CÓ XÉT ĐẾN BĐKH VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG 63
2.1 Phân tích, đánh giá phương hướng phát triển kinh tế - xã hội vùng ven biển tỉnh Nam Định 63
2.2 Phân tích đánh giá hiện trạng đê tỉnh Nam Định 66
2.2 1 Đánh giá về tuyến đê 67
2.2.2 Đánh giá kết cấu đê 68
2.2.3 Những vấn đề thiết kế 73
2.2.4 Những vấn đề thi công 73
2.2.5 Đánh giá công trình ngăn cát giảm sóng gây bồi cho bãi 74
2.3 Phân tích ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đến hệ thống đê tỉnh Nam Định: 77
2.4 Phân tích ảnh hưởng của chế độ thủy văn sông và biển đến hệ thống đê tỉnh Nam Định: 78
2.4.1 Yếu tố về dòng chảy: 79
2.4.2 Yếu tố về sóng: 80
2.4.3 Yếu tố về nước dâng: 81
2.4.4 Yếu tố về vận chuyển bùn cát: 84
2.5 Phân tích ảnh hưởng của vật liệu và kết cấu lớp bảo vệ mái đê đến quy mô và cấu trúc hệ thống đê tỉnh Nam Định: 85
2.5.1 Kè lát mái bằng đá lát khan: 85
2.5.2 Kè lát mái bằng đá xây, đá chit mạch: 85
2.5.3 Kè mái bằng bê tông: 86
2.6 Phân tích đánh giá cây trồng trên cát, cây trồng ngập mặn phòng hộ ven biển:88
Trang 52.6.2 Quy hoạch cây trồng chắn sóng 88
2.6.2.1 Giống cây và phương thức trồng phù hợp 88
2.6.2.2 Các giải pháp trồng cây 89
2.6.2.3 Quy hoạch cây trồng bảo vệ đê biển Nam Định 91
2.7 Phân tích kịch bản biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến đê biển Nam Định: 93
2.8 Đề xuất quy mô và cấu trúc hợp lý hệ thống đê biển tỉnh Nam Định: 95
2 8.1 Đề xuất quy mô về tuyến đê: 95
2.8.2 Đề xuất về cấu trúc đê: 96
CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN QUY MÔ VÀ CẤU TRÚC HỢP LÝ CỦA HỆ THỐNG ĐÊ BIỂN VÀ GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG NƯỚC BIỂN DÂNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH NAM ĐỊNH 98
3.1 Xác định các thông số cơ bản thiết kế đê biển Nam Định 98
3.1.1 Tiêu chuẩn thiết kế đê biển có tính đến biến đổi khí hậu và nước biển dâng. 98
3.1.1.1 Phân cấp công trình đê biển Nam Định: 98
3.1.1.2 Tiêu chuẩn an toàn của công trình đê biển: 100
3.1.1.3 Yêu cầu cơ bản về tài liệu thiết kế đê biển: 100
3.1.2 Mực nước thiết kế và sóng thiết kế: 100
3.1.2.1 Tuyến đê chính: 100
3.1.2.2 Tuyến đê dự phòng 106
3.2 Giải pháp về tuyến đê biển: 107
3.3 Giải pháp về cấu trúc mặt cắt ngang các tuyến đê: 111
3.3.1 Lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang tuyến đê: 111
3.3.2 Giải pháp về cấu trúc tuyến đê chính 114
3.3.2.1 Lựa chọn mặt cắt đặc trưng 114
3.3.2.2.Giải pháp về cấu trúc đê 114
3.3.2.3.Phân tích lựa chọn phương án: 127
3.3.2.4 Tính toán ổn định tuyến đê chính: 132
3.3.3 Giải pháp về cấu trúc tuyến đê dự phòng 145
3.3.3.1 Lựa chọn mặt cắt đê điển hình 145
Trang 63.3.2.3 Tính toán ổn định cho mặt cắt của tuyến đê dự phòng 146
3.3.4 Giải pháp về tuyến đê cửa sông 153
3.3.4.1 Lựa chọn mặt cắt điển hình 153
3.3.4.2 Xác định các tham số mặt cắt đê cửa sông 153
3.4 Các sự cố đê và giải pháp khắc phục: 154
3.4.1 Vấn đề về sự cố đê điều: 154
3.4 2 Giải pháp khắc phục: 159
3.5 Đề xuất giải pháp phi công trình phòng chống nước biển dâng và biến đổi khí hậu của tỉnh Nam Định 161
3.5.1 Tổng quan về giải pháp phi công trình 161
3.5.2 Hướng giải pháp phi công trình 162
Phụ lục 1 Thông số kỹ thuật đê biển huyện Giao Thủy tỉnh Nam Định 169
Phụ lục 2 Các kè mỏ hàn giữ bãi trên đê biển huyện Giao Thủy 171
Phụ lục 3 Thống kê các Cống trên đê biển Giao Thủy 172
Phụ lục 4 Thông số kỹ thuật đê biển huyện Hải Hậu tỉnh Nam Định 173
Phụ lục 5 Các kè mỏ hàn giữ bãi trên đê biển huyện hải Hậu 175
Phụ lục 6 Thống kê các Cống trên đê biển Hải Hậu 176
Phụ lục 7 Thông số kỹ thuật đê biển huyện Nghĩa Hưng tỉnh Nam Định 178
Phụ lục 8 Các kè mỏ hàn giữ bãi trên đê biển huyện Nghĩa Hưng 180
Phụ lục 9 Thống kê các Cống trên đê biển Nghĩa Hưng 181
Phụ lục 10-1 : Kết cấu chân kè cọc BTCT 300#, lát mái cục bê tông lục lăng, nặng 85 kg, đê biển Hải Hậu, Nam Định 182
Phụ lục 10-2 : Kết cấu chân kè ống buy, đá xây khối hình vuông, đê biển Hải Hậu, Nam Định 183
Phụ lục 11 - Cao độ mực nước biển ven bờ tương ứng với tần suất tổng hợp 184
tại các điểm tính toán từ tỉnh Quảng Ninh đến tỉnh Quảng Nam 184
Trang 7Hình 1 Gia cường mái đê biển ở Hà Lan 7
Hình 2 Cấu kiện bê tông dạng cột 7
Hình 4 Thảm bê tông được sử dụng làm kè đê biển Hà Lan 8
Hình 5: Thảm gia cường bằng hệ thống túi vải địa kỹ thuật 9
Hình 6: Ống địa kỹ thuật gia cường bảo vệ bờ ở Hà Lan 9
Hỉnh 7:Giao diện mike 11 10
Hình 8: Giao diện geoslope 10
Hình 9: Bản đồ hệ thống đê tỉnh Nam Định 11
Hình 10: Giải pháp neo gia cố cho tấm lát mái 14
Hình 11 Tỉnh Nam Định 21
Hình 12:Bản đồ chế độ gió 26
Hình 13: Bão đổ bộ vào khu vực Vịnh Bắc Bộ từ năm 1950 ÷ 2000 29
Hình 14: Đê biển Giao Thủy – Nam Định 40
Hình 15: Mặt cắt thiết kế kè Cai Đề 41
Hình 16: Kè Cai Đề 42
Hình 17: Kè Cai Đề 42
Hình 18:Kè mỏ hàn khu vực cống Thanh Niên 42
Hình 19:Kè mỏ hàn khu vực kè Cổ Vậy 42
Hình 20: Mặt cắt kè mỏ hàn 43
Hình 21:Cống số 9 – Giao Thủy 43
Hình 22:Đê biển Hải Hậu – Nam Định 46
Hình 23:Kè mỏ Hải Thịnh 49
Hình 24:Kè mỏ Kiên Chính 49
Hình 25:Đê biển Nghĩa Hưng – Nam Định 51
Hình 26:Rừng phi lao tiến sát mép biển 58
Hình 27:Vùng bãi ngoài đê Trung ương 58
Hình 28:Quần thể Bần chua tại Giao Thủy 62
Hình 29:Quần thể Vẹt tại Nghĩa Hưng 62
Hình 30:Gia cố mái bằng khối Tsc-178 71
Trang 8Hình 32:Các trường hợp hư hỏng của kè sử dụng khối Tsc-178 72
Hình 33:Trước 2005 đã làm nhiều nơi 72
Hình 34:Sau 2006 vẫn ứng dụng rộng rãi 72
Hình 35:Khối âm dương đúc tại chỗ, chất lượng kém 74
Hình 36:Lát mái trên nền đất đắp chưa ổn định 74
Hình 37:Vải lọc bị phơi nắng lâu ngày, vữa bêtông bịt kín gây mất chức năng lọc 74
Hình 38:Nối tiếp MHB với kè mái 76
Hình 39:Kết cấu đỉnh MHB Nghĩa Phúc II 76
Hình 40:Khối tường nhô chân kè và MHB 76
Hình 41:Sóng leo mái sau MHB 76
Hình 42:Vỡ đê biển Nam Định trong cơn bão số 7 năm 2005 78
Hình 43: Kè mái bằng bê tông 86
Hình 44: Kè mái bằng khối bê tong TSC 178 87
Hình 45:Bổ sung đê tuyến 2 Giao Phong 108
Hình 46: Bổ sung đê tuyến 2 An Hóa 109
Hình 47: Bổ sung đê tuyến 2 Hải Chính 109
Hình 48: Bổ sung đê tuyến 2 Hải Hòa 110
Hình 49: Các dạng mặt cắt ngang đê 113
Hình 50: Độ dốc quy đổi tính sóng leo 116
Hình 51: Góc sóng tới 116
Hình 52: Các thông số xác định cơ đê 117
Hình 53: Lượng tràn trung bình cho phép (CEM-2002) 120
Hình 54:Gia cố mái bằng khối Tsc-178 127
Hình 55: Gia cố mái băng khối BT liên kết ngang bằng 1/9 diện tích 129
Hình 56: 5 sơ đồ bài toán thấm 133
Hình 57: Trường hợp thấm ổn định 134
Hình 58: Sơ đồ giả thiết và xác định hệ số an toàn mặt trượt trụ tròn 136
Hình 59:Dòng ven và sóng gây xói, mái đê và kè phía biển dưới chân đê 156
Hình 60: Sóng leo và nước dâng gây trượt mái đê phía biển 156
Trang 9157
Hình 62: Sóng tràn qua đỉnh đê không có tường chắn sóng 157
Hình 63: Sóng tràn qua đỉnh đê có tường chắn sóng 157
Hình 64: Sơ đồ sóng bình thường vỗ vào bờ biển 158
Hình 65: Sơ đồ sóng lớn gây xói lở bờ biển 158
Trang 10Bảng 1:Bảng các kịch bản biến đổi khí hậu của Nam Định 18
Bảng 2: Bảng các thông số kỹ thuật 3 lớp của trầm tích Pleistoxen 23
Bảng 3: Bảng sự khác nhau giữa các lớp trầm tích 24
Bảng 4: Bảng thống kê nhiệt độ trung bình tháng trạm Văn Lý 25
Bảng 5: Bảng thống kê lượng bốc hơi trung bình tháng 26
Bảng 6: Bảng thống kê hướng và tốc độ gió lớn nhất trạm Văn Lư 27
Bảng 7: Bảng thống kê các cơn bão ảnh hưởng tới Nam Định từ 1972 đến nay 27
Bảng 8: Bảng thống kê mực nước biển trung bình - trạm Văn Lý (cm) 30
Bảng 9: Bảng thống kê mực nước biển cao nhất - trạm Văn Lý 30
Bảng 10: Bảng thống kê dân số của tỉnh Nam Định 32
Bảng 11: Bảng thống kê tuyến đê biển huyện Nghĩa Hưng 50
Bảng 12: Bảng hiện trạng cây trồng bảo vệ đê biển Nam Định 59
Bảng 13: Bảng thống kê một số chỉ tiêu điều tra đai CNM tại tỉnh Nam Định 61
Bảng 14: Bảng mực nước thiết kế các tuyến đê từ cấp III đến cấp I thuộc tỉnh Nam Định 83
Bảng 15: Bảng quy hoạch cây trồng chắn sóng bảo vệ đê biển Nam Định 91
Bảng 16: Bảng các kịch bản biến đổi khí hậu 93
Bảng 17: Bảng thống kê mức thay đổi nhiệt độ theo mùa tại Nam Định theo kịch bản phát thải trung bình 93
Bảng 18: Bảng thống kê mức thay đổi (%) lượng mưa theo mùa tại Nam Định theo kịch bản phát thải trung bình 94
Bảng 19: Bảng thống kê dân số, diện tích các tuyến đê bảo vệ 98
Bảng 20:Bảng xác định cấp đê biển Nam Định từ bảng 4 - tiêu chuẩn thiết kế đê biển 2013 99
Bảng 21: Bảng phân cấp đê Nam Định 99
Bảng 22: Bảng thống kê mực nước thiết kế cho từng tuyến đê chính 105
Bảng 23: Tổng hợp các thông số mực nước và sóng thiết kế đê biển Nam Định 106
Bảng 24: Bảng thống kê mực nước thiết kế cho tuyến đê dự phòng 107
Bảng 25: Bảng tổng hợp tuyến đê biển dự phòng (đê tuyến 2) tỉnh Nam Định 110
Trang 11Bảng 27 Lượng sóng tràn và yêu cầu bảo vệ mái phía đồng 119
Bảng 28: Bảng kiểm tra cao trình đỉnh đê không cho phép sóng tràn với gia cố mái phía biển bằng khối BT TSC 121
Bảng 29: Bảng tính toán cao trình đỉnh đê tối thiểu cho phép sóng tràn qua với gia cố mái phía biển bằng khối BT TSC lưu lượng tràn cho phép [q] (l/s/m) = 30(l/s/m) 123
Bảng 30: Bảng tính toán cao trình đỉnh đê tối thiểu với gia cố mái phía biển bằng khối BT liên kết ngang có mấu giảm sóng 1/9 diện tích lưu lượng tràn cho phép [q] (l/s/m) = 30(l/s/m) 126
Bảng 31: Bảng tổng hợp cao trình đê ở Nam Định 130
Bảng 32 - Hệ số Φ trong công thức (*) 131
Bảng 33: Bảng tính toán chiều dày một số tấm BT gia cố mái đê phía biển 132
Bảng 34: Bảng cao độ đỉnh đê tuyến 2 145
Bảng 35: Bảng thống kê cao độ đỉnh đê cửa sông tối thiểu 154
Bảng 36: Bảng thống kê những năm vỡ đê trên 100 năm qua 155
Trang 12MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
Nam Định là một trong các tỉnh có hệ thống đê điều, thủy lợi lớn và phức tạp ở miền Bắc Cả tỉnh có 663 km đê, trong đó có 91km đê biển và 274 km đê sông, hơn
100 km kè bảo vệ đê Đặc biệt, Nam Định có khoảng 30 bối ngoài đê có dân sinh sống (có bối có tới 1,3 vạn dân) Phần lớn đê biển ở Nam Định thuộc vùng biển lấn, bãi thoái nghiêm trọng Trong số 91 km đê biển có 51 km đê đi qua khu vực nền cát (đất đắp đê là cát và cát pha) và 45 km đê tiếp giáp trực diện với biển, phía trong nội đồng
là thùng đào Hệ thống đê biển thường xuyên chịu tác động gây hại của sóng do triều cường, gió mạnh, áp thấp nhiệt đới và bão
Nhìn chung bãi biển Nam Định hẹp và thấp không có vật cản che chắn, khi thuỷ triều ở mức trung bình, hầu hết các bãi bị ngập nước, sóng biển và dòng chảy tác động trực tiếp lên đê kè biển gây sạt lở đê thoái bãi Tốc độ xói mạnh tại bãi biển những năm gần đây xảy ra tại Giao Thủy và Hải Hậu (ví dụ tại Giao Phong Giao Thuỷ là 40m/năm)
Năm 2005, vùng ven biển nước ta nói chung và ven biển Nam Định nói riêng liên tiếp chịu ảnh hưởng trực tiếp của nhiều cơn bão mạnh, vượt mức thiết kế trong đó đặc biệt là bão số 2; số 6 và số 7, với sức gió mạnh cấp 11 cấp 12 giật trên cấp 12, đổ
bộ vào đúng thời điểm mực nước triều cao trực tiếp vào Nam Định, thời gian diễn biến bão kéo dài, sóng leo tràn qua mặt đê, gây sạt lở mái đê phía đồng và phía biển với chiều dài trên 54km (thuộc Hải Phòng, Nam Định, Thái Bình, Thanh Hoá) và vỡ một
số đoạn thuộc các tuyến đê biển Cát Hải (Hải Phòng) đê biển Hải Hậu Giao Thuỷ (Nam Định) với tổng chiều dài 1465m gây thiệt hại nghiêm trọng về hoa màu, thủy sản, làm nhiễm mặn hàng trăm ha đất nông nghiệp
Thực tế cho thấy rằng: Trong công tác xây dựng và bảo vệ đê biển hiện nay, phần lớn những thiệt hại to lớn do bão và sóng làm vỡ hoặc sạt lở đê thường xảy ra ở những nơi bị xói lở thường xuyên, như vùng ven biển huyện Hải Hậu - Nam Định (do không trồng được cây ngập mặn), hoặc những nơi có thể trồng cây ngập mặn, nhưng
do chính quyền địa phương cho đấu thầu đất có cây ngập mặn để nuôi tôm
Tỉnh Nam Định đã tổ chức triển khai thực hiện Chương trình củng cố các đoạn
đê bị vỡ do bão số 7 năm 2005 gây ra, các trọng điểm về dân sinh, kinh tế, các khu vực
Trang 13biển tiến trực diện với đê trên địa bàn Giao Thủy, Hải Hậu, Nghĩa Hưng đã mang lại hiệu quả cao trong việc phòng chống bão lụt
Sau 5 năm, triển khai thực hiện chương trình đã khắc phục xong hậu quả của cơn bão năm 2005 Các trọng điểm xung yếu trên các tuyến đê biển như: khu vực đê trước đây quá xung yếu thường xuyên bị sạt lở, hư hỏng, khu vực trước đê bị xói lở hạ thấp làm ảnh hưởng đến an toàn đê… cơ bản đã được đầu tư, củng cố, nâng cấp đảm bảo an toàn với mức tiêu chuẩn thiết kế, đã đáp ứng được mục tiêu đặt ra Các khu vực
có thổ nhưỡng bùn cát, sóng, gió, thủy triều không thuận lợi cho việc trồng cây chắn sóng, cũng đã có những nghiên cứu, áp dụng các biện pháp khoa học, công nghệ cho trồng cây đạt hiệu quả nhất định góp phần từng bước hoàn thiện hệ thống đê biển đồng
bộ bền vững ổn định kết hợp đa mục tiêu
Đến tháng 9 năm 2012, khối lượng xây dựng củng cố đê mới của Nam Định được 44,422 km/91 km, hiện đang thi công 14,6 km gồm những đoạn đê xung yếu nhất ở các huyện, cải tạo xây dựng mới được 42/1005 cống cần đầu tư cải tạo Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện đã bộc lộ những bất cập từ diễn biến bất thường của thiên tai đến tổ chức thực hiện, xác định thứ tự ưu tiên trong đầu tư giải pháp kỹ thuật như:
- Chưa có một quy hoạch tổng thể cho đê biển, mà chủ yếu sử dụng những quy hoạch có sẵn của địa phương dẫn đến tuyến đê quy hoạch hầu hết đi theo tuyến đê hiện
có nên còn nhiều bất hợp lý như: nhiều đoạn đê ở vùng biển thoái tuyến đê đi sâu vào trong khu dân cư, khu kinh tế, hoặc có đoạn lại đi sát biển tạo đường bờ cong không thuận qui luật ổn định tự nhiên Chưa chú trọng đến điều chỉnh đê biển, kết hợp với các tuyến đường giao thông ven biển, đường cứu nạn, cứu hộ để nâng cao hiệu quả đầu tư Từ bất cập về tuyến, dẫn đến qui mô đầu tư nâng cấp cho từng đoạn chưa hợp
lý gây lãng phí cho ngân sách Nhiều đoạn đê nằm xa bờ biển, sâu trong khu dân cư, hoặc được rừng ngập mặn có chiều dày từ 500 m đến 1000m bảo vệ phía ngoài, mà mặt cắt thiết kế đê vẫn tương tự như mặt cắt thiết kế đoạn đê trực diện với biển Tuy
có những đoạn đê trực diện với biển, trước đê là vùng bãi ổn định, nhưng lại được sử dụng biện pháp tổng thể hộ đê, giữ bãi Trong khi đó, có đoạn đê trực diện với biển ở vùng biển tiến, bãi thoái đường bờ biến động mạnh, nhưng chưa được đầu tư biện pháp tổng thể hộ đê giữ bãi Do chưa quy hoạch kết hợp đê với đường giao thông nên kích thước mặt đê không thống nhất, mặt đê gia cố chưa liên tục, hoặc tuyến đê chưa chú ý vi chỉnh, cắt cong theo tiêu chuẩn thiết kế đường giao thông nên đê còn nhiều
Trang 14khúc cua, gấp khúc chưa đạt được độ trơn thuận làm hạn chế tốc độ của các phương tiện giao thông, mặt đê được gia cố chủ yếu phục vụ công tác kiểm tra ứng cứu hộ đê kết hợp giao thông đi lại của nhân dân, nên tải trọng của các phương tiện giao thông còn bị hạn chế… các yếu tố đó đã không đáp ứng được nhu cầu hiện nay, chưa hoàn toàn phù hợp với thực tế khai thác tiềm năng và phát triển kinh tế - xã hội của cả nước nói chung và vùng duyên hải ven biển Nam Định
- Chưa có một quy hoạch thống nhất với nhiều ngành và sử dụng đa mục tiêu nên diện tích trồng cây chắn gió, trồng cây ngập mặn chắn sóng bảo vệ đê trong những
năm qua đạt hiệu quả thấp Mặt khác, địa phương không gắn được việc bảo vệ phát triển cây ngập mặn chắn sóng cây trên cát, chắn gió ven biển với chuyển đổi cơ cấu sản xuất, phát triển kinh tế - xã hội, phát triển nguồn lợi thủy sản, cải thiện môi trường ven biển với phát triển du lịch sinh thái nên diện tích cây trồng bảo vệ đê biển nhiều nơi không những không phát triển mà còn bị suy giảm nghiêm trọng theo thời gian
- Công tác củng cố và nâng cấp đê biển trong giai đoạn vừa qua là vừa làm vừa thử nghiệm chủ yếu theo Tiêu chuẩn thiết kế đê biển 2013 Các cơ sở khoa học từ các
đề tài nghiên cứu cuối năm 2009 mới công bố và đến đầu năm 2010 mới có “Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho chương trình củng cố bảo vệ và nâng cấp đê biển”, tuy vậy, cũng chưa cập nhật hết các kết quả nghiên cứu của các đề tài đã hoàn thành, hoặc còn những bất cập, khó áp dụng hướng dẫn thiết đê biển mới này
- Chưa có sự thống nhất và chuẩn hóa việc sử dụng các cấu kiện bảo vệ mái đê phía biển, kết cấu chân đê cả về hình thức và kích thước cơ bản, do đó, nhiều công trình xây dựng trước năm 2010, áp dụng các loại cấu kiện bảo vệ mái, kết cấu bảo vệ chân đê khác nhau và chưa phù hợp với thực tế từng đoạn bờ biển nên hiệu quả còn thấp
- Việc đầu tư các công trình giảm sóng gây bồi tạo bãi tại một số trọng điểm mặc dù chưa có những nghiên cứu chi tiết nhưng cũng đã triển khai thử nghiệm ở một
số nơi như Giao Thủy, Hải Hậu, Nghĩa Hưng, do vậy, một số công trình phải làm đi làm lại nhiều lần thậm chí hư hỏng – mất tác dụng hoàn toàn
- Công tác củng cố và nâng cấp đê biển trong giai đoạn vừa qua chưa tính đến yếu tố biến đổi khí hậu, mực nước biển dâng ảnh hưởng trực tiếp tới tính toán kết cấu
hệ thống đê về cao trình, cũng như kết cấu của từng đoạn đê được rừng ngập mặn bảo
vệ, chưa chuẩn hóa được cấu kiện bảo vệ mái đê phía biển cả về hình thức và kích thước cơ bản, dẫn đến việc các địa phương áp dụng nhiều loại cấu kiện khác nhau
Trang 15Chưa nghiên cứu chi tiết khi đầu tư các công trình chống sóng gây bồi (Theo công bố của Bộ tài nguyên và Môi trường đến năm 2050 thì mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu có thể dâng cao là 0,33m và trong điều kiện BĐKH toàn cầu và mực nước biển dâng bão lũ có xu thế ngày càng gia tăng cả về tần suất lẫn cường độ)
- Chưa có một quy hoạch về các vùng bãi có thể trồng được rừng cây chắn sóng thống nhất, nên diện tích trồng cây chắn sóng rừng ngập mặn rất thấp Mặt khác các địa phương không gắn được việc bảo vệ phát triển rừng ngập mặn ven biển với chuyển đổi cơ cấu sản xuất phát triển kinh tế - xã hội nên diện tích rừng ngập mặn ven biển nhiều nơi bị suy giảm nghiêm trọng
Từ những phân tích trên chúng ta đưa ra đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu xác định quy mô và cấu trúc hợp lý của hệ thống đê biển tỉnh Nam Định có xét đến biến đổi khí hậu
khí hậu một cách toàn diện nhằm giảm thiểu tối đa những thiệt hại hàng năm do lũ lụt
và sóng biển gây ra để phục vụ Phát triển kinh tế xã hội tỉnh Nam Định
2 Mục tiêu nghiên cứu
Xác định được quy mô và cấu trúc hợp lý của hệ thống đê biển tỉnh Nam Định
có xét đến biến đổi khí hậu và nước biển dâng nhằm mục tiêu phát triển bền vững kinh
tế xã hội của khu vực ven biển tỉnh Nam Định
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ứng dụng
Đối tượng nghiên cứu là hệ thống đê biển tỉnh Nam Định đã và đang được xây dựng
Phạm vi nghiên cứu là các cơ sở khoa học và các giải pháp công trình cung như giải pháp phi công trình nhằm cải tạo và nâng cấp hệ thống đê biển tỉnh Nam Định thích ứng với BĐKH
4 Nội dung và kết quả nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng hệ thống đê biển tỉnh Nam Định
- Phân tích ảnh hưởng của chế độ thủy văn sông và biển đến hệ thống đê biển tỉnh Nam Định, ảnh hưởng của vật liệu và kết cấu lớp bảo vệ mái đê đến quy mô và cấu trúc hệ thống đê biển tỉnh Nam Định
- Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) và nước biển dâng (NBD) đối với hệ thống đê biển tỉnh Nam Định theo kịch bản BĐKH ở Việt Nam đã được công bố
Trang 16- Nghiên cứu đề xuất các giải pháp công trình thủy lợi nhằm thích ứng với BĐKH và NBD và cơ sở khoa học, khả năng ứng dụng vào thực tiễn của các giải pháp
5.2 Phương pháp điều tra thu thập và đánh giá
Tiến hành điều tra, thu thập các tài liệu trong vùng nghiên cứu bao gồm tài liệu hiện trạng và định hướng phát triển kinh tế - xã hội, tình hình khai thác và sử dụng nguồn nước, các tài liệu địa hình, thủy văn, tài liệu về hệ thống đê biển trên địa bàn tỉnh Nam Định
5.3 Phương pháp mô hình toán
Sử dụng phần mềm SWAN-ONE để tính toán truyền sóng, từ đó xác định được mực nước tại vị trí các tuyến đê chính của hệ thống đê biển
Sử dụng bộ phần mềm Geo - Slove có các module khác nhau để tính toán, trong
bộ phần mềm này sử dụng 2 module là STEEP và SlOVE, trong đó STEEP dùng để xác định đường viền thấm, SLOVE dùng để kiểm tra ổn định mặt cắt ngang của đê biển
6 Địa điểm nghiên cứu
Địa điểm nghiên cứu của đề tài là hệ thống đê biển của tỉnh Nam Định
Trang 17CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU
1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu
1.1.1 Lĩnh vực nghiên cứu trên thế giới:
Nghiên cứu về quy mô và cấu trúc đê là việc làm hết sức cần thiết, nó đánh giá một các tổng quát nhất về hệ thống đê, về khả năng chống đỡ của hệ thống đê với các đợt thiên tai, bão lũ, ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nước biển dâng Ngoài ra nghiên cứu về quy mô và cấu trúc đê giúp chúng ta dự báo trước những nguy cơ có thể sảy ra đối với hệ thống đê nếu như chúng ta không có biện pháp can thiệp như: vỡ đê, sạt lở, đê mất ổn định, …Trên thế giới, các nước có hệ thống đê biển và đê sông đều phải đánh giá về quy mô và cấu trúc của hệ thống đê, giảm nhẹ thiên tai là vấn đề chung của toàn cầu
Đánh giá về quy mô hệ thống đê, quy mô về tuyến đê việc sử dụng các công cụ phần mềm phục vụ quá trình nghiên cứu là rất thiết yếu, trên thế giới đã sử dụng các công cụ phần mềm xây dựng bản đồ như: ARGIS,MAPINFO….Việc sử dụng các bản
đồ số hóa giúp cho công tác đánh giá và đưa ra quyết định về hệ thống đê tốt hơn, xác định tuyến đê một cách hợp lý và trực quan Các nước trên thế giới đã xây dựng được các bản đồ số hóa về hệ thống đê, bản đồ số hóa về sông ngòi như Hà Lan, Canada…
Cấu trúc đê bao gồm rất nhiều vấn đề để đánh giá như: vấn đề về lớp gia cố bảo
vệ mái đê, vật liệu đắp đê, cao trình đê và kiểm tra ổn định hệ thống đê Trong đó vấn
đề quan tâm nhất là lớp gia cố bảo vệ mái đê, bởi vì đối với đê biển sóng biển tác động trực tiếp đến mái đê gây sạt lở và vỡ đê
Trên thế giới đã sử dụng rất nhiều biện pháp gia cố mái đê như:
a) Đá lát khan, mảng bê tông, cấu kiện bê tông lắp ghép tự chèn: Cấu kiện bê tông tự chèn là dùng các cấu kiện bê tông có kích thước và trọng lượng đủ lớn đặt liên kết tạo thành mảng bảo vệ chống xói cho mái phía biển do tác động của sóng và dòng chảy Để gia tăng ổn định và giảm thiểu kích thước cấu kiện người ta không ngừng nghiên cứu và cải tiến hình dạng cấu kiện và liên kết giữa các cấu kiện theo hình thức
tự chèn Kết cấu loại này dễ thoát nước, dễ biến dạng cùng với đê nên có độ ổn định của kết cấu tương đối cao Hính 1: thể hiện 1 đoạn đê ở Hà Lan, mái đê được gia cường bằng các biện pháp là một đoạn đê dùng đá lát khan, một đoạn đê sử dụng kết cấu bê tông lắp ghép và phía trên cơ được trồng cỏ bảo vệ
Trang 18Hình 1 Gia cường mái đê biển ở Hà Lan
Hình 2 thể hiện một cấu kiện gia cố dạng khối sáu mặt, kích thước lớn theo xu hướng chuyển từ dạng tấm sang dạng cột (cấu kiện kích thước 0,6 x0,8 x 0,8)
Hình 2 Cấu kiện bê tông dạng cột
b) Gia cố mái đê bằng nhựa đường (Bituminous Revetments): Hàng thế kỷ
trước đây, vật liệu nhựa đường đã được sử dụng ở vùng Trung Âu vào việc làm kín nước Vào năm 1893, Italy dùng nhựa đường phủ mái đập đá đổ Năm 1934 Hà Lan dùng nhựa đường phủ đáy âu thuyền Fuliana Sau cơn bão 1953, Hà Lan đã sử dụng bê tông nhựa đường vào xây dựng đê biển Vật liệu này thường dùng kết hợp với vật liệu khác để gia cường, chẳng hạn nhựa đường-đá xếp, nhựa đường-bê tông khối, bê tông Asphalt ứng dụng trong xây dựng công trình thủy lợi, đê biển của nhiều nước tiên tiến như Nauy, Hà lan, Mĩ và một số nước khác Hình 1.6 là một dạng kè đê biển bằng đá
xếp phủ nhựa đường ở Hà Lan
Trang 19Hình 3 Kè đê biển đá sếp phủ nhựa đường
c) Thảm bê tông: Các cấu kiện bê tông được nối với nhau tạo thành mảng liên
kết Các cấu kiện này liên kết với nhau bằng dây cáp, bằng các móc, giữa các cấu kiện thường đệm bằng cao su, hoặc lấp đầy bằng sỏi, gạch xỉ Phải bố trí tầng lọc ngược
giữa thảm bê tông với thân đê Cấu kiện kiểu này thường xuyên được cải tiến về hình
dạng và liên kết giữa các cấu kiện
Hình 4 thể hiện thảm bê tông đang được thi công trên một đoạn đê, bên dưới lót
vải địa kỹ thuật làm lọc [44] Sau khi thi công xong thảm bê tông, tra cỏ vào các hốc
bê tông để tạo cảnh quan môi trường
Hình 4 Thảm bê tông được sử dụng làm kè đê biển Hà Lan
d) Thảm đá: Các rọ bằng thép bọc chất dẻo hoặc chất dẻo trong đựng đầy đá
gọi là “thảm đá” Thảm đá dùng để chống xói cho đê và bờ sông, bờ biển do tác động
của sóngvà dòng chảy Ý tưởng của kết cấu này là liên kết đá nhỏ lại thành khối lớn để sóng và dòng chảy không phá hỏng được
e) Thảm bằng các túi địa kỹ thuật chứa cát: Các túi địa kỹ thuật được bơm đầy cát đặt trên lớp vải địa kĩ thuật, liên kết với nhau thành một hệ thống gọi là thảm túi
Trang 20cát để bảo vệ mái dốc của đê, bờ sông, bờ biển Hình 1.9 là ảnh chụp một đoạn kè
chống xói bằng hệ thống các túi địa kỹ thuật trên đảo Sylt-Kliffende-Đức
Hình 5: Thảm gia cường bằng hệ thống túi vải địa kỹ thuật
f) Hệ thống ống địa kỹ thuật chứa cát: Sử dụng ống địa kĩ thuật [42], có đường kính từ 0,5m đến 2,5m, kích thước tuỳ thuộc vào yêu cầu công trình Chiều dài mỗi ống trung bình khoảng 60m-100m Định vị ống vào vị trí dự kiến sau đó bơm dung
dịch tỉ lệ 1 phần cát với 4 phần nước, cho đến khi ống đầy cát hoặc vữa xi măng
Hình 6: Ống địa kỹ thuật gia cường bảo vệ bờ ở Hà Lan
Bên cạnh vấn đề về cấu trúc lớp gia cố mái đê, diễn toán dòng chảy, tính toán mực nước, tính toán sóng và kiểm tra ổn định là những vấn đề không thể thiếu trong việc xác định cấu trúc hệ thống đê
Để xác định cao trình mực nước và xây dựng mô hình dòng chảy sử dụng phần mềm Mike 11, để tính toán và truyền sóng sử dụng phần mềm Swan-one và tính toán
ổn định công trình bằng phần mềm Geoslope, Plaxis
Trang 21+ Phần mềm mike 11 được Viện Thuỷ lực học Đan Mạch xây dựng từ năm
1987 là mô hình dòng chảy 1 chiều để diễn toán mực nước và lưu lượng tại các nút trong hệ thống sông Khi được áp dụng với trường hợp xem xét tất cả các thành phần trong phương trình sóng động lực, Mike 11 giải hệ phương trình bảo toàn khối lượng và động lượng (phương trình St Venant) Giao diện Mike 11 được thể hiện trong hình 7:
Hỉnh 7:Giao diện mike 11
+ Geoslope là phần mềm giao diện đồ họa, 32 bít có thể chạy trong hệ điều hành Win 95/98/NT/2000 và XP, dùng mô hình hóa chuyển động của nước và tính toán ổn định đê đập trong môi trường đất đá theo PTHH Giao diện Geoslope được thể hiện trong hình 8:
Hình 8: Giao diện geoslope
Trang 221.1.2 Lĩnh vực nghiên cứu trong nước:
Vấn đề nghiên cứu quy mô và cấu trúc hệ thống đê trong nước luôn là vấn đề cấp thiết, xã hội phát triển bền vững khi mà các yếu tố về thiên tai và bão lũ được ngăn chặn và dự báo kịp thời, đảm bảo an toàn cho tính mạng về con người và của cải Chưa
có quy hoạch tổng thể cho đê biển, chưa có quy hoạch phát triển đa mục tiêu cho các ngành Tuy nhiên tại các địa phương, đã xây dựng được các bản đồ số hóa về đê điều giúp cho quá trình quản lý và điều tra hệ thống đê được thuận lợi hơn Hình 9: Bản đồ
hệ thống đê điều tính Nam Định được xây dựng vào tháng 12 năm 2007 do chi cục quản lý đê điều và phòng chống lụt bão tỉnh Nam Định thành lập
Hình 9 : Bản đồ hệ thống đê tỉnh Nam Định
Từ bản đồ hệ thống đê giúp chúng ta đánh giá được về quy mô của tuyến đê có
thỏa mãn các yêu cầu về vị trí và hình dáng tuyến đê như sau hay không:
+ Đi qua vùng có địa thế cao địa chất nền tương đối tốt;
+ Nối tiếp thông thuận và đảm bảo ổn định đối với các công trình đã có;
+ Thuận lợi cho việc bố trí các công trình phụ trợ;
+ Không ảnh hưởng đến thoát lũ và công trình chỉnh trị cửa sông (đối với đê cửa sông);
+ Đáp ứng yêu cầu đối với các hoạt động bền vững của bến cảng bãi tắm khu
du lịch, di tích lịch sử và danh lam thắng cảnh;
Trang 23+ Đối với tuyến đê kết hợp với hệ thống giao thông và an ninh quốc phòng cần phải tuân thủ theo các quy định khác của ngành giao thông và quốc phòng;
+ Tận dụng tối đa các cồn cát tự nhiên đồi núi công trình đã có để khép kín tuyến đê đáp ứng yêu cầu kinh tế - kỹ thuật của tuyến đê;
+ Đối với tuyến đê quan trọng cần tiến hành thí nghiệm mô hình thủy lực để xác định vị trí tuyến thích hợp
+ Hình dáng mặt bằng tuyến đê nên tránh gấp khúc giảm thiểu tối đa sự tập trung năng lượng sóng cục bộ; đồng thời nên tránh vuông góc với hướng gió thịnh hành; thông qua so sánh về khối lượng công trình và tổng mức đầu tư để quyết định dạng tuyến phù hợp;
+ Trong trường hợp phải bố trí tuyến đê cong cần có các biện pháp giảm sóng hặc tăng cường sức chống đỡ của đê ở khu vực cong;
+ Không tạo ra điểm xung yếu ở nơi nối tiếp với các công trình lân cận và không ảnh hưởng đến các vùng đất liên quan;
+ Trường hợp thiết kế nâng cấp tuyến đê hiện có cần phải xem xét các yêu cầu của tuyến đê mới để điều chỉnh cục bộ tuyến cho phù hợp
Về vấn đề cấu trúc mái đê, Việt Nam đã sử dụng các biện pháp gia cố mái đê như:
+ Kè lát mái bằng đá lát khan
+ Kè mái bằng đá xây, đá chít mạch
+ Kè mái bằng bê tông
+ Trồng cỏ bảo vệ mái phía đồng
Các công trình nghiên cứu về cấu trúc gia cố mái đê như:
a.Cấu kiện TSC-178: Cấu kiện TSC-178 do thầy Phan Đức Tác nghiên cứu đã
được cấp bằng sáng chế số 178/QĐ - 118/QĐSC ngày 8 tháng 4 năm 1993 về cấu kiện gia cố mái đê phía biển, nhờ liên kết mảng và khả năng chống áp lực sóng tăng lên so với từng viên rời
Mô tả công nghệ: Mái kè bảo vệ đê biển, bờ biển…chống sóng bão cấp 12 trên
cấp 12, có chiều cao sóng 3.25m - 4.5m bằng các cấu kiện bê tông đúc sẵn có cấu trúc mặt trên gần với cấu trúc đá tổ ong mật, mặt dưới gồm 6 chân tự chèn nằm trên 3 cạnh xen kẽ lệch nhau nghiêng một góc α ra ngoài mặt lục giác sao cho khi lắp ghép chân tự chèn của cấu kiện này nghiêng ra ngoài khớp với chân tự chèn nghiêng vào của cấu kiện Mỗi cấu kiện có 6 cấu kiện lắp ghép vào 6 cạnh trong đó có 3 cấu kiện chèn trên
Trang 24xuống và 3 cấu kiện chèn dưới lên tạo thành một liên kết hình neem3 chiều vừa chống lún cục bộ vừa liên kết trọng lượng chống áp lực kéo ra của sóng
Trọng lượng (Kg)
Chiều cao sóng TK
Hs (m)
Cấp gió bão
Số con sóng lên mái công trình Ns (cm) Ghi chú
Trang 25b Giải pháp neo gia cố cho tấm lát mái:
Giải pháp neo gia cố cho tấm lát mái của tác giả Hoàng Việt Hùng và cộng sự
là thành quả trong nhiều năm nghiên cứu từ lý thuyết đến thực tế và là giải pháp mới,
có tác dụng gia tăng ổn định và hạn chế chuyển vị, xô lệch của mảng gia cố mái đê
phía biển dưới tác dụng của sóng
Hình 10: Giải pháp neo gia cố cho tấm lát mái
Giải pháp “Neo gia cố các tấm lát mái bảo vệ đê biển” gồm: mũi neo, dây neo
và chốt liên kết Trong đó mũi neo có xoắn bằng nhựa cứng hoặc bằng tấm vải kỹ thuật, tấm lưới nhựa địa kỹ thuật, tấm bản bê tông, các mũi neo liên kết với các tấm gia cố mái bằng dây neo Có thể hình dung nó như mũi đinh vít vào tường và nó sẽ giúp các mảng lát mái đó bám vào thân đê Mũi neo và dây neo hiện chế tạo bằng nhựa
để có kích thước hợp lý có khả năng chịu được lực kéo nhổ lớn
Mục đích của bố trí neo này là tăng thêm ổn định cho các tấm lát mái và hạn chế chuyển vị của cả mảng gia cố dưới tác dụng của sóng và áp lực nước lỗ rỗng trong thân đê Để đạt được mục đích trên, neo gia cố các tấm lát mái là bố trí thêm các neo cắm vào đất để giữ cho các tấm lát mái ổn định hơn
1.1.3 Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng của tỉnh Nam Định 1.1.3.1 Đặc điểm biến đổi khí hậu và nước biển dâng:
Các báo cáo của IPCC và nhiều trung tâm nghiên cứu có uy tín hàng đầu trên thế giới công bố trong thời gian gần đây cung cấp cho chúng ta nhiều thông tin và dự báo quan trọng Theo đó nhiệt độ trung bình trên bề mặt địa cầu ấm lên gần 1°C trong vòng 80 năm (từ 1920 đến 2005) và tăng rất nhanh trong khoảng 25 năm nay (từ 1980 đến 2005) Theo“Báo cáo Stern” do các nhà khoa học Anh xây dựng được chính phủ Anh công bố về
Trang 26vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu nếu không thực hiện được chương trình hành động giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính theo Nghị định thư Kyoto đến năm 2035 nhiệt độ bề mặt địa cầu sẽ tăng thêm 2°C Về dài hạn có hơn 50% khả năng nhiệt độ tăng thêm
Hệ quả đồng hành với việc bề mặt Trái đất nóng lên luôn luôn là sự tan những khối băng vĩnh cửu ở hai đầu địa cực và trên đỉnh những dãy núi cao Nhưng có lẽ chưa bao giờ tốc độ tan băng lại diễn ra với tốc độ nhanh và quy mô lớn như ngày nay Thử điểm một vài tin chính: ở Nam Cực tháng 3/2002 các nhà khoa học tận mắt chứng kiến khối băng 500 tỷ tấn tan rã thành hàng nghìn mảnh; ở Bắc Cực mùa hè 2002 lượng băng tan ở Greenland cao gấp đôi so với 1992 diện tích băng tan đã lên tới 655.000 m2 Hơn 110 sông băng và những cánh đồng băng vĩnh cửu ở bang Montana
đã biến mất trong vòng 100 năm qua Các sông băng sẽ hầu như biến mất khỏi dãy Alpes vào năm 2050 (nếu độ tan chảy duy trì như hiện nay) Mùa hè 2002 các nhà khoa học ghi nhận một khối băng 35 triệu tấn tách ra gây ra lũ băng từ dãy núi Mali trên đỉnh Kavkaz thuộc Nga Trong vòng 13 năm gần đây số băng tan ở châu Âu tăng gấp đôi so với lượng băng tan của 30 năm trước (1961-1990)
Băng tan và nhiệt độ tăng làm nở thể tích trung bình của nước được coi như hai nguyên nhân chính dẫn đến mực nước đại dương cao dần lên làm tràn ngập các đồng bằng thấp ven biển Các số liệu quan trắc mực nước biển thế giới cho thấy mức tăng trung bình trong vòng 50-100 năm qua là 18 mm/năm Nhưng chỉ trong 12 năm gần đây các số liệu đo đạc của vệ tinh NASA cho thấy xu thế biển dâng đang gia tăng rất nhanh với tốc độ trung bình là 3 mm/năm Báo cáo của IPCC do hàng chục nhà khoa học soạn thảo và hơn 2000 nhà khoa học từ 130 quốc gia tham gia đóng góp ý kiến đưa ra dự báo: đến cuối thế kỷ XXI nhiệt độ bề mặt Trái đất sẽ tăng thêm từ 14 đến 4°C mực nước biển sẽ dâng thêm khoảng 28-43 cm Nhiều nhà khoa học còn đưa ra những dự báo mực nước biển đang dâng nhanh hơn nhiều nhất là do hiện tượng tan băng đang xảy ra với tốc độ đáng kinh ngạc trong thời gian gần đây Nhà địa lý học Richard Alley ở Đại học Pennsylvania Hoa Kỳ nói: Chỉ cần 15% lớp băng ở Greenland bị tan cũng tạo ra một khối nước mới trong các đại dương đủ để làm ngập tiểu bang Florida của Hoa Kỳ và nhiều vùng duyên hải khác trên thế giới
Theo Chiến lược quốc gia về biến đổi khí hậu đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Việt Nam là một trong những quốc gia bị ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu trong đó Đồng bằng sông Cửu Long là một trong 3 đồng bằng trên thế giới dễ bị tổn thương nhất do nước biển dâng (bên cạnh đồng bằng sông Nile – Ai Cập và đồng bằng
Trang 27sông Ganges – Bangladesh) Nhận thức sâu sắc thách thức này Việt Nam coi ứng phó với biến đổi khí hậu là vấn đề có ý nghĩa sống còn Chiến lược về biến đổi khí hậu có tầm nhìn xuyên thế kỷ là nền tảng cho các chiến lược khác
Đó là những dự báo về tương lai còn hiện tại - những biến động thời tiết bất thường gây thiệt hại lớn cho đời sống dân cư và đất nước mà chúng ta gọi là thiên tai cần được nghiên cứu xem xét theo chiều hướng có sự báo động toàn cầu về gia tăng nhiệt
độ bề mặt Trái đất và mực nước biển ngày càng dâng cao: nhiệt độ khí quyển và thuỷ quyển tăng lên kéo theo những biến động khác thường (hiện tượng El Nino) làm cho chế độ thời tiết gió mùa bị xáo động bất thường; bão có xu hướng gia tăng về cường
độ bất thường về thời gian và hướng dịch chuyển; thời tiết mùa đông nói chung ấm lên mùa hè nóng thêm; xuất hiện bão lũ và khô hạn bất thường Hiện tượng ngập úng vùng đồng bằng châu thổ mở rộng vào mùa mưa lũ các dòng sông tăng cường xâm thực ngang gây sạt lở lớn các vùng dân cư tập trung ở 2 bờ trên nhiều khu vực từ Bắc chí Nam Hiện tượng này cũng đồng thời tạo cồn bãi bồi lấp dòng chảy các sông nhánh sông ở vùng hạ du; ở những sông đã xây dựng hệ thống đê kiên cố thì có hiện tượng bồi lấp ngay chính dòng sông cũng như tuyến khống chế giữa hai bờ đê tạo nên thế địa hình ngược; những dòng sông nổi cao hơn cả đồng bằng hai bên sông Vào mùa khô hiện tượng phổ biến là nước triều tác động ngày càng sâu về phía trung du hiện tượng nhiễm mặn ngày càng tiến sâu vào lục địa
Ở vùng ven biển đã thấy rõ hiện tượng vùng ngập triều cửa sông mở rộng hình phễu (hiện tượng estuary) trên những diện rộng nhất là ở hạ du các hệ thống sông nghèo phù sa Rõ nhất là vùng hạ du hệ thống sông Thái Bình - Bạch Đằng ở vùng ven biển Hải Phòng Quảng Ninh và hệ thống sông Đồng Nai ở vùng ven biển Bà Rịa - Vũng Tàu và thành phố Hồ Chí Minh Vào mùa khô các nhánh sông và dòng sông ở các khu vực này đã không thể đóng vai trò tiêu thoát nước về phía biển biến thành những dòng sông kênh tù đọng với mức độ ô nhiễm nhân tạo gây nguy hại cho đời sống của những vùng dân cư đông đảo (thuộc diện này có thể kể đến cả vùng rộng lớn thuộc các lưu vực sông Nhuệ sông Đáy Châu Giang ở phía tây nam Hà Nội và các tỉnh
Hà Tây Hà Nam Nam Định và Ninh Bình)
Hiện tượng sạt lở bờ biển trên nhiều đoạn kéo dài hàng chục hàng trăm km với tốc độ phá huỷ bờ sâu vào đất liền hàng chục thậm chí hàng trăm mét là hiện tượng xảy ra thường xuyên trong nhiều năm gần đây liên quan đến sự tàn phá do gia tăng bão sóng lớn và sự thay đổi của động lực biển ở đới bờ Hiện tượng hình thành các cồn cát
Trang 28chắn và tái trầm tích bồi lấp luồng vào các cửa sông gây trở ngại lớn cho hoạt động vận tải ra vào các cảng biển khiến cho những công trình nạo vét rất tốn kém đều nhanh chóng bị vô hiệu hoá
Với 72 km đường bờ biển Nam Định đang là trọng điểm về tai biến ven biển của Việt Nam nếu xét đến biến đổi khí hậu tính nghiêm trọng càng tăng lên và cần
được xem xét trong Qui hoạch này
1.1.3.2 Kịch bản nước biển dâng và xem xét với đê biển Nam Định
Tháng 3 năm 2012 Bộ Tài nguyên và Môi trường đã công bố Kịch bản biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam năm 2012 cập nhật của kịch bản năm 2009 đã được bổ sung các dữ liệu kiến thức mới về hệ thống khí hậu và các phương pháp tính toán mới để đưa ra các kịch bản chi tiết hơn có cơ sở khoa học và phù hợp với thực tiễn hơn
Kịch bản biến đổi khí hậu nước biển dâng 2012 được xây dựng theo các kịch bản phát thải khí nhà kính toàn cầu bao gồm: kịch bản phát thải thấp (B1) kịch bản phát thải trung bình (B2 A1B) kịch bản phát thải cao (A2 A1FI)
Các yếu tố của kịch bản bao gồm: mức tăng nhiệt độ sự thay đổi lượng mưa trung bình của các mùa và trung bình năm; các cực trị khí hậu (nhiệt độ tối cao trung bình tối thấp trung bình sự thay đổi của số ngày có nhiệt độ lớn hơn hơn 350C và mức thay đổi của lượng mưa ngày lớn nhất); mực nước biển dâng cho các khu vực ven biển Mức độ chi tiết của kịch bản biến đổi khí hậu với quy mô ô lưới tính toán là 25km x 25km (tương đương đến cấp huyện)
Kịch bản nước biển dâng được xây dựng cho 7 khu vực ven biển; các bản đồ nguy cơ ngập cho vùng đồng bằng sông Cửu Long và thành phố Hồ Chí Minh có tỷ lệ 1:5.000; các bản đồ nguy cơ ngập cho đồng bằng sông Hồng Quảng Ninh và các tỉnh ven biển có tỷ lệ 1:10.000 (mức chi tiết tương đương đến cấp huyện)
Về mực nước biển dâng:
Ba kịch bản nước biển dâng do biến đổi khí hậu được xây dựng cho 7 khu vực ven biển của Việt Nam
- Theo kịch bản phát thải thấp (B1): Vào cuối thế kỷ 21 trung bình toàn dải ven biển Việt Nam mực nước biển dâng trong khoảng từ 49-64cm
- Theo kịch bản phát thải trung bình (B2): Vào cuối thế kỷ 21 trung bình toàn dải ven biển Việt Nam mực nước biển dâng trong khoảng từ 57-73cm khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang là nơi có mực nước biển tăng nhiều hơn so với các khu vực khác
Trang 29- Theo kịch bản phát thải cao (A1FI): Vào cuối thế kỷ 21 trung bình toàn dải ven biển Việt Nam mực nước biển dâng trong khoảng từ 78-95cm mực nước biển ở khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang có thể dâng tối đa đến 105cm
Các bản đồ nguy cơ ngập tương ứng với các mức nước biển dâng đã được xây dựng cho từng khu vực ven biển Việt Nam: khu vực Đồng bằng sông Hồng và Quảng Ninh; 15 tỉnh ven biển Miền Trung từ Thanh Hóa đến Bà Rịa – Vũng Tàu; khu vực thành phố Hồ Chí Minh; khu vực đồng bằng sông Cửu Long
Từ kết quả tính toán nếu mực nước biển dâng 1m sẽ có khoảng 39% diện tích đồng bằng sông Cửu Long trên 10% diện tích vùng đồng bằng sông Hồng và Quảng Ninh trên 25% diện tích thuộc các tỉnh ven biển miền Trung và trên 20% diện tích Thành phố Hồ Chí Minh có nguy cơ bị ngập; Gần 35% dân số thuộc các tỉnh vùng đồng bằng sông Cửu Long trên 9% dân số vùng đồng bằng sông Hồng Quảng Ninh gần 9% dân số các tỉnh ven biển miền Trung và khoảng 7% dân số Thành phố Hồ Chí Minh bị ảnh hưởng trực tiếp; Trên 4% hệ thống đường sắt trên 9% hệ thống quốc lộ và khoảng 12% hệ thống tỉnh lộ của Việt Nam sẽ bị ảnh hưởng…
Theo kịch bản trên khu vực Nam Định thuộc vùng 2 (từ Hòn Dấu đến Đèo Ngang) với các dự báo nước dâng cho 3 kịch bản như sau:
Bảng 1:Bảng các kịch bản biến đổi khí hậu của Nam Định
Việc nước biển dâng cao làm tăng chiều cao nước trước chân công trình thay đổi các thông số sóng trong đó tăng chiều cao sóng dẫn đến lưu lượng tràn qua đỉnh đê
Trang 30tăng lên Như vậy sẽ ảnh hưởng đến kết cấu đê hiện tại Để đảm bảo đê biển thích ứng với biến đổi khí hậu nước biển dâng cần đưa nước biển dâng vào tính toán kỹ thuật thiết kế đê
1.1.4 Những khó khăn, tồn tại trong công tác phòng chống nước biển dâng: 1.1.4.1 Tồn tại trong quá trình xây dựng kịch bản BĐKH và nước biển dâng:
Các kịch bản nói chung và kịch bản BĐKH luôn tồn tại những điểm chưa chắc chắn, vì thế tính chưa chắc chắn của kịch bản BĐKH cần được xem xét đến trong đánh giá tác động, tính dễ bị tổn thương và xác định các giải pháp thích ứng với BĐKH Về cơ bản, tính chưa chắc chắn trong các kịch bản BĐKH phụ thuộc vào việc xác định các kịch bản phát thải khí nhà kính, nồng độ khí nhà kính trong khí quyển trong tương lai, những hiểu biết còn hạn chế về hệ thống khí hậu toàn cầu và khu vực, phương pháp xây dựng các kịch bản
Về các kịch bản phát thải khí nhà kính:
Tính chưa chắc chắn của các kịch bản phát thải khí nhà kính được cho là nguyên nhân chính gây ra những điểm không chắc chắn của các kịch bản BĐKH Những điểm chưa chắc chắn của các kịch bản phát thải khí nhà kính liên quan đến các mối quan hệ ràng buộc giữa sự tăng dân số, phát triển kinh tế - xã hội và thay đổi công nghệ trong tương lai Để khắc phục vấn đề này các kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng được xây dựng dựa theo các kịch bản phát thải khí nhà kính khác nhau, từ kịch bản thấp đến các kịch bản cao (theo các họ kịch bản chính A1, A2, B1 và B2)
Về nồng độ khí nhà kính trong khí quyển:
Tính chưa chắc chắn về nồng độ khí nhà kính trong khí quyển liên quan đến những hạn chế trong hiểu biết về các quá trình vật lý và hóa học trong khí quyển Do vậy, sẽ tồn tại những điểm chưa chắc chắn tiềm ẩn trong các kết quả xây dựng kịch bản BĐKH, nước biển dâng
Ngoài ra tính chưa chắc chắn còn liên quan đến việc chưa tính đến những ảnh hưởng của bức xạ đến nồng độ sol khí làm thay đổi nồng độ khí quyển, mặc dù các mô hình động lực toàn cầu ngày càng cố gắng mô phỏng đầy đủ hơn các quá trình vật lý
và hóa học trong khí quyển
Về khả năng mô phỏng của các mô hình khí hậu toàn cầu:
Các mô hình toàn cầu thường khó có thể mô phỏng đầy đủ và chính xác các quá trình trong khí quyển, vì thế có những sai số nhất định, các mô hình khác nhau có thể
có kết quả khác nhau Do đó, cần sử dụng kết quả của nhiều mô hình để đưa ra các
Trang 31khoảng giá trị Ngoài ra, phương pháp tổ hợp cũng có thể được áp dụng đối với các kết quả khác nhau, trong đó các kịch bản thành phần có thể được rạo ra bằng cách thay đổi điều kiện đầu vào của mô hình toàn cầu hoặc sử dụng các mô hình toàn cầu khác nhau
Về các kịch bản nước biển dâng:
Sự chưa chắc chắn trong kịch bản nước biển dâng ở quy mô toàn cầu do hai nguyên nhân cơ bản sau: (1) Sự chưa chắc chắn của mô hình khí hậu vì đây là đầu vào cho các mô hình toán mực nước biển; (2) Hiểu biết chưa đầy đủ về các quá trình tan băng
1.1.4.2 Khó khăn trong công tác phòng chống BĐKH và nước biển dâng:
Khó khăn trước tiên trong thực hiện Chương trình là sự yếu kém về nhận thức,
cả về phạm vi và mức độ cũng như các biện pháp để ứng phó với BĐKH và nước biển dâng Sự thiếu nhận thức tồn tại ở các cấp, từ các nhà hoạch định chính sách, các cán
bộ ở các ngành và địa phương, các tổ chức xã hội cũng như bản thân các cộng đồng dễ
bị tổn thương Vì thế nâng cao nhận thức cho mọi tầng lớp rỏ ràng là hoạt động cần được ưu tiên đầu tiên
Khó khăn thứ hai trong thực hiện Chương trình là thiếu sự phối hợp để ứng phó với BĐKH trong xây dựng các chính sách, quy hoạch và chương trình trong các ngành
và lĩnh vực, ngay cả trong những ngành nhạy cảm với khí hậu Chưa có nhận thức về
sự cần thiết của việc tích hợp Việc tích hợp BĐKH và nước biển dâng trong quy hoạch, thiết kế và thực thi các chính sách hầu như chưa có, đặc biệt là chưa gắn kết BĐKH và nước biển dâng với các hoạt động giảm đói nghèo và việc làm
Khó khăn thứ ba trong triển khai Chương trình (khi nhận thức đã được nâng cao) là thiếu các công cụ và phương pháp luận để hướng dẫn và tư vấn cho các nhà ra chính sách Điều này sảy ra ngay cả đối với các cán bộ chuyên môn ở các ngành, các cấp ở địa phương và các cộng đồng dễ bị tổn thương Vì thế, đào tạo và nâng cao kiến thức, thu thập và xử lý số liệu, phát triển các phương pháp luận và các công cụ phân tích và thích ứng với BĐKH và nước biển dâng là các hoạt động quan trọng cần được làm ngay
Khó khăn thứ tư trong thực hiện Chương trình là sự thiếu kiến thức BĐKH và nước biển dâng là vấn đề lâu dài, các tác động của BĐKH và nước biển dâng là rất phức tạp bao gồm cả những tác động hiện tại và những tác động tiềm tàng Những hiểu biết của thế giới và của Việt Nam về quá trình BĐKH và nước biển dâng cũng như tác
động của chúng đến các hoạt động kinh tế - xã hội cũng còn rất hạn chế
Trang 321.2 Tổng quan về vùng nghiên cứu
1.2.1 Điều kiện tự nhiên
1.2.1.1 Vị trí địa lý
Nam Định nằm ở phía Đông Nam đồng bằng Bắc Bộ trong khoảng 19,9 ÷ 20,5
độ vĩ Bắc 105,9 ÷ 106,5 độ kinh đông, tiếp giáp 3 tỉnh: Hà Nam, Thái Bình và Ninh Bình Tổng diện tích tự nhiên khoảng 1678 km2 Phía Đông Nam tỉnh Nam Định tiếp giáp với biển Đông với dải bờ biển dài 72 km thuộc địa giới hành chính của 3 huyện: Hải Hậu, Giao Thuỷ và Nghĩa Hưng Diện tích của 3 huyện ven biển hơn 720 km2
chiếm xấp xỉ 44% diện tích tự nhiên của tỉnh
Hình 11 Tỉnh Nam Định 1.2.1.2 Đặc điểm địa hình
Trang 33- Vùng bãi bồi ven biển tập trung ở cửa sông Hồng (bãi Cồn Ngạn, Cồn Lu)
thuộc huyện Giao Thủy cửa sông Ninh Cơ; cửa sông Đáy (Đông Tây Nam Điền Cồn
Xanh) thuộc huyện Nghĩa Hưng
Cao trình đất tự nhiên phổ biến từ (+0,75)÷(+0,90), những khu vực cao có cao
trình từ (+2,0)÷(+2,50) và những khu vực thấp có cao trình từ (+0,30)÷(+0,40) Ở khu
vực Hải Hậu thềm lục địa tương đối dốc hơn bãi biển có độ dốc bình quân từ 1 ÷2%
trong phạm vi 200m từ chân đê sau đó thoải dần các đường đồng mức chạy song song
với bờ biển
Bờ biển:
Bờ biển Nam Định kéo dài từ cửa Ba Lạt sông Hồng đến cửa Đáy sông Đáy là
một dải bờ biển phẳng, địa hình thềm lục địa tương đối đơn giản với các dạng tích tụ
liền châu thổ thoải dần từ bờ ra khơi Nhìn chung bãi biển tỉnh Nam Định hẹp và thấp
không có vật cản che chắn (trừ 2 bãi bồi Cồn Lu, Cồn Ngạn của huyện Giao Thuỷ;
Cồn Xanh, Cồn Mờ của huyện Nghĩa Hưng) Chiều rộng bãi trung bình từ (100 ÷ 150
mét), có nơi không có bãi biển, biển tiến sát chân đê (Hải Lý, Hải Triều ) Cao độ
trung bình (0,00 ÷ -0,50) cá biệt có nơi cao trình bãi dưới (-1,00)
Tuyến cây chắn sóng ngoài bãi : Trừ 2 khu vực Cồn Ngạn, Cồn Xanh dọc tuyến
đê biển đã được trồng các loại cây chắn sóng, cản gió như: cây Sú, Vẹt và Phi lao
hiện tại, tỉ lệ sống, mật độ cây và độ che phủ ngăn cản gió cát còn rất thấp chưa có tác
dụng chống xói lở giữ đất cát dưới chân đê
Các hoạt động khai hoang lấn biển, thuỷ lợi, khai thác sa khoáng vật liệu xây
dựng, vật liệu làm muối, chặt phá rừng ngập mặn nuôi trồng thuỷ hải sản diễn ra ở khá
nhiều nơi mang tính chất phổ biến có thể gây ra xói lở nghiêm trọng
Xói lở bờ biển diễn ra rất phổ biến gây ra nhiều hậu quả ở mức độ khác nhau
Khu vực bờ biển Nam Định có thể chia thành 4 đoạn với tính chất xói bồi khác nhau:
Đoạn 1 từ cửa Ba Lạt đến Cống Cai Đề ( Giao Thuỷ) nằm trong khu vực bồi tụ
Đoạn 2 từ Cống Cai Đến Cồn Tròn nằm trong khu vực xói lở mạnh
Đoạn 3 từ Cồn Tròn đến Cống thuỷ sản ( Nghĩa Hưng) nằm trong khu vực xói lở
Đoạn 4 từ Cống Thuỷ sản đến Cửa Đáy nằm trong khu vực bồi tụ
1.2.1.3 Đặc điểm địa chất
Cấu tạo địa chất vùng bờ biển Bắc Bộ:
Cấu trúc điạ chất các tỉnh ven biển đồng bằng Bắc Bộ theo tài liệu cuả Liên
đoàn Bản đồ Địa chất miền Bắc, tại vùng Đông Quan – Thái Bình trầm tích Đệ tứ ở
Trang 34đây đã được phân chia thành 6 phân vị địa tầng với 23 kiểu nguồn gốc khác nhau, được mô tả theo một trật tự địa tầng như sau từ trẻ đến già: Các thành tạo hiện đại (QIV4) Holoxen muộn(QIV3) Holoxen sớm- giữa ( QIV 1-2) Pleistoxen muộn (QIII) Pleistoxen sớm – giữa (Q I-II) với 8 kiểu nguồn gốc chính gặp trong các phân vị nêu trên Dưói đây sẽ lần lượt mô tả các phân vị địa tầng theo thứ tự từ dưới lên trên có nghĩa là từ già đến trẻ
Các thành tạo Pleistoxen hạ - trung (Q I-II) :
Trầm tích Pleistoxen hạ - trung (Q I-II) có nguồn gốc bồi tích (aQI-II): Trầm tích này phân bố ở dưới sâu gặp trong các lỗ khoan tại Hải Phòng Nó bao gồm trầm tích tướng lòng sông và tướng bãi bồi Trầm tích tướng lòng gồm cuội sỏi sạn cát lẫn bột màu xám xám sáng Trong đó cát chiếm 35,64% cuội 28, 38% sạn sỏi 25,37% bột 10,26%
Trầm tích tướng bãi bồi gồm cát hạt nhỏ lẫn bột sét màu xám; bột sét lẫn cát hạt mịn màu nâu xám lẫn it tàn tích thực vật sét bột ít cát màu gụ nâu nhạt Bề dày của trầm tích Pleistoxen hạ - trung (Q I-II) nguồn gốc bồi tích dao động trong khoảng 20-30m Trầm tích này phủ trực tiếp lên bề mặt bào mòn cuả hệ tầng Vĩnh Bảo (N2vb) và bị trầm tích Pleistoxen thượng phủ lên trên
Trầm tích Pleistoxen hạ trung có nguồn gốc sông- lũ (apQ I-II): Ở vùng trầm tích này được phân thành 3 lớp như sau:
Lớp 1: Tảng cuội sỏi sạn ít cát hạt thô kích thước cuội 2-10cm và lớn hơn Thành phần khóang vật cuả cuội tảng: Thạch anh silic á phun trào đá vôi cát kết
Lớp 2: Cát hạt nhỏ hạt thôlẫn sạn sỏi nhỏ ít bột sét màu xám trong đó cát chiếm 55-80% sạn sỏi nhỏ 10-25% bột sét khoảng 5%
Lớp 3: Bột sét lẫn ít cát màu nâu nhạt xám vàng nhạt lẫn ít di tích thực vật
Bảng 2: Bảng các thông số kỹ thuật 3 lớp của trầm tích Pleistoxen
- Kích thước hạt trung bình: Md=01-5 Md=02-04 Md=00168
- Độ chọn lọc: So= 188-38 So= 173-24 So= 202-418
- Hệ số cation trao đổi: Kt=016-019 Kt=036 Kt=0238
Trang 35Ở vùng Nam Định, Thái Bình, Hải Phòng trầm tích hạt mịn hơn bề dày lớn hơn mặt cắt thường có phần dưới hạt thô sắp xếp hỗn độn nguồn gốc sông- lũ
Các thành tạo Pleistoxen thượng (Q III ):
Có ba kiểu nguồn gốc khác nhau:
Bảng 3: Bảng sự khác nhau giữa các lớp trầm tích
Trầm tích sông (aQIII)
Trầm tích biển (mQIII)
Trầm tích sông- biển (amQIII)
là trầm tích ven bờ hay là trầm tích delta phần ngập chìm dưới biển (mQIII)
Các thành tạo Holoxen hạ trung (Q IV 1-2 ):
Trầm tích biển (mQIV 1-2): Thành phần trầm tích đồng nhất ở mọi nơi là sét bột với tỷ lệ sét 50-70% và bột 30-50% Sét cát màu xám xanh đôi nơi màu trắng lẫn ít kết vón ô xit sắt tàn tích của thực vật thân thảo Bề mặt bị phong hoá nhẹ nhiều chỗ sét có màu loang lổ Thành phần khoáng vật sét gồm có 10-25% monmorilonit trên 40%
Trang 36hydromica và kaolinit với hệ số cation trao đổi Kt=12; pH=75 Chiều dày biến đổi từ 3
- 20m
Các thành tạo Holoxen thượng (QIV3):
a.Trầm tích biển (mQIV3) phân bố ở ven đường bờ biển hiện tại như Kiên Chính
- Cửa Lạch Giang Đông Long Thái Ninh gồm các dạng bãi cát ven biển cồn cát doi cát kéo dài theo hướng Đông Bắc- Tây Nam thành phần chủ yếu là cát thạch anh và một số ít khoáng vật như ilmenit zircon
b.Trầm tích sông- biển (am QIV3) phân bố ở vùng hạ lưu châu thổ sông Hồng thành một dải vùng ven biển: Tiền Hải Xuân Thuỷ Hải Hậu Nghĩa Hưng Nam Ninh Đông Hưng Vũ Thư Thành phần gồm bột sét cát hạt mịn dày 4-6m
c Trầm tích đầm lầy ven biển (bmQIV3) phân bố chủ yếu ở vùng cửa sông như Nam triệu Thuỷ Nguyên Thái Thuy Lạch Giang Ba Lat Thành phần chủ yếu alf bột sét ít cát hạt nhỏ có nhiều mùn thực vật chưa hình thành than bùn
d Trầm tích biển- gió (mvQIV3) phân bố hạn chế ven biển hiện nay có phương song song với đường bờ biển chiều rộng vài trăm m còn chiều dài có thể kéo dài vài
km Thành phần gồm cát hạt mịn màu xám sáng lẫn khoáng vật nặng như ilmenit zircon Chiều dày từ 2-6m
1.2.1.4 Đặc điểm khí tượng – khí hậu
Nhiệt độ:Do điều kiện địa hình sự phân bố nhiệt độ trên toàn vùng hầu như
không khác nhau rõ rệt Nhiệt độ trung bình nhiều năm trong khu vực biến đổi từ 25 ÷
260C, thường thấp hơn so với khu vực đồng bằng sâu trong đất liền do ảnh hưởng của
biển
Bảng 4: Bảng thống kê nhiệt độ trung bình tháng trạm Văn Lý
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Văn Lý 14,6 16,7 19,0 22,8 27,1 28,8 29,4 28,7 27,6 25,0 21,8 18,5
Trang 37Lượng bốc hơi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nắng, gió, nhiệt độ, lượng mưa
và độ ẩm Theo tài liệu thống kê cho thấy, lượng bốc hơi bình quân năm trong khu vực biến đổi trong khoảng 900 – 1000mm
Bảng 5: Bảng thống kê lượng bốc hơi trung bình tháng
Hình 12:Bản đồ chế độ gió
Thời kỳ gió mùa Đông Bắc từ tháng 9 đến tháng 12, hướng gió Bắc thịnh hành hơn cả và tần suất dao động từ 198 ÷ 297% từ tháng 1 đến tháng 4, hướng gió Đông Bắc thịnh hành hơn cả và tần suất dao động từ 252÷419% Gió mùa Tây Nam hoạt động từ tháng 5 đến tháng 8 với hướng gió Nam thịnh hành hơn cả, với tần suất từ 195
÷ 359%
Trang 38Bảng 6: Bảng thống kê hướng và tốc độ gió lớn nhất trạm Văn Lư
Yếu tố I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
18-VIII 9-IX 1-X NN
13-XII
12-năm 1966 1981 1973 1974 1971 1968 1963 1963 1972
Mưa:
Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10 với lượng mưa trung bình năm biến đổi trong khoảng 1700 đến 1800mm Phân bố mưa các tháng không đều nhau 85% lượng mưa xảy ra vào mùa mưa Lượng mưa trung bình tháng lớn nhất đạt vào tháng 9 với lượng mưa biến đổi từ 350 – 400mm Lượng mưa trung bình các tháng mựa mưa
Bảng 7: Bảng thống kê các cơn bão ảnh hưởng tới Nam Định từ 1972 đến nay
Nơi đổ bộ
Cấp gió ( tốc độ)
Thời gian
đổ bộ
Các sự cố
Trang 39Nơi đổ bộ
Cấp gió ( tốc độ)
Thời gian
đổ bộ
Các sự cố
Trang 40Nơi đổ bộ
Cấp gió ( tốc độ)
Thời gian
đổ bộ
Các sự cố
Thuỷ triều vùng biển Nam Định mang đặc tính chung của vùng biển Vịnh Bắc
Bộ là chế độ nhật triều, trong 1 ngày có 1 lần nước lên và 1 lần nước xuống; diễn ra hầu hết các ngày trong tháng Biên độ thuỷ triều dao động từ 15 ÷ 2 mét Mực nước triều tại Văn Lý tương tự mực nước triều tại Hòn Dấu với hệ số tương quan đạt 95%