TÁC ĐỘNG CỦA TUYẾN ĐÊ BIỂN VŨNG TÀU - GÒ CÔNG LÊN CHẾ Độ THỦY ĐỘNG LỰC CÁC KHU VỰC LÂN CẬN. ThS. Trần Bá Hoằng, TS. Nguyễn Duy Khang

THÔNG TIN KHCN S& HOẠT ĐỘNGs TÁC ĐỘNG CỦA TUYẾN ĐÊ BIỂN VŨNG TÀU - GỊ CƠNG LÊN CHẾ Độ THỦY ĐỘNG LỰC CÁC KHU VỰC LÂN CẬN ThS Trần Bá Hoằng, TS Nguyễn Duy Khang Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam Tóm tắt: Bài báo trình bày số kết sơ ban đầu đánh giá tác động dự án đê biển Vũng Tàu - Gị Cơng lên chế độ thủy động lực học khu vực cửa sông vùng ven biển lân cận dự án cơng cụ mơ hình tốn Summary: This paper presents some initial results in investigating the possible impacts of Vung Tau - Go Cong seadyke project on hydrodynamic regime in its nearby coastal areas and estuaries using numerical models I MỞ ĐẦU Vùng bờ biển từ Vũng Tàu đến Tiền Giang có đặc điểm tự nhiên khác biệt với vùng xung quanh: vùng giao hội hai hệ thống sông lớn sông Cửu Long hệ thống sơng Sài Gịn Đồng Nai, nơi chuyển tiếp hai loại hình thái bờ biển khác nhau: bờ mềm với dạng kiến tạo triều chiếm ưu thế, trầm tích bùn chủ yếu, có hình dạng bờ lồi kẹp cửa sông đồng sông Cửu Long bờ vách đá cứng trầm tích cát chủ yếu, có hình dạng bờ lõm mỏm đá bờ biển Vũng Tàu vùng phía Bắc Chế độ thủy thạch động lực khu vực bị chi phối dòng chảy hệ thống sơng nói chế độ thủy triều biển Đơng chế độ khí hậu gió mùa Dự án đê biển Vũng Tàu - Gị Cơng có mục tiêu giảm lũ, chống ngập xâm nhập mặn cho toàn vùng thành phố Hồ Chí Minh (Tp.HCM) trước mắt lâu dài, đồng thời tăng cường khả thoát lũ, giảm chiều sâu thời gian ngập lũ, chống xâm nhập mặn cho vùng Đồng Tháp Mười, Gị Cơng, Long An Đê biển Vũng Tàu - Gị Cơng giảm nhẹ thiên tai tác động từ biển cho toàn khu vực Tp.HCM vùng Đồng Tháp Mười [1] Khi cơng trình đê biển Vũng Tàu – Gị Cơng xây dựng, chắn làm thay đổi chế độ thủy thạch động lực vùng cửa sông ven biển Đối tượng chịu chi phối nhiều sông, cửa sông ven biển hai đầu tuyến đê, vịnh Gành Rái, cửa sơng Sồi Rạp, Đồng Tranh Các vùng biển cửa sơng bên ngồi lân cận cơng trình từ Bến Tre đến Vũng Tàu chịu ảnh hưởng Càng xa vị trí cơng trình mức độ ảnh hưởng giảm dần Bài báo trình bày số kết sơ ban đầu đề tài đánh giá tác động dự án đê biển Vũng Tàu – Gị Cơng lên chế độ thủy động lực học khu vực cửa sông vùng ven biển lân cận dự án công cụ mơ hình tốn Phương án tuyến đê xem xét đánh giá trình bày Hình 1, theo đê biển gồm đoạn: (i) Đoạn đê Gị Cơng đến cách Vũng Tàu khoảng km nối với Vũng Tàu cầu giao thông; (ii) Đoạn đê phụ nối tiếp điểm cuối đê với Cần Giờ Việc phân tích tiến hành cách so sánh chế độ thủy động lực học phương án cơng trình có bề rộng cửa thoát nước khác so với trạng PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Phân vùng nghiên cứu mơ hình sử dụng Hình minh họa cách tiếp cận chung việc nghiên cứu đánh giá tác động dự án đê biển Vũng Tàu – Gò Công lên chế độ thủy thạch động lực vùng cửa sơng ven biển chịu ảnh hưởng, mơ hình với tỉ lệ mức độ chi tiết khác thiết lập TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 12/2012 THÔNG TIN KHCN S& HOẠT ĐỘNGs LT1 Cống Lòng Tàu Đập ngăn NB1 SR1 P11 P10 P5 P12 Âu tàu Cầu giao thông Cống đê biển P13 P14 P15 Hình Phân vùng nghiên cứu mơ hình Hình Sơ họa tuyến ₫ê biển dự kiến vị trí cống ₫ê cống Lịng Tàu Mơ hình mơ hình thủy động lực vùng cho tồn biển Đơng biển Tây Mơ hình sử dụng cho vùng nghiên cứu MIKE 21 Coupled FM với module HD (thủy động lực), SW (phổ sóng) Mục đích mơ hình mơ chế độ dịng chảy (thủy triều, dịng chảy ven bờ) chế độ sóng nhằm cung cấp biên mở phía biển cho mơ hình với phạm vi nhỏ (nhóm mơ hình 2) Nhóm mơ hình bao gồm mơ hình: (i) 1D cho hệ thống sơng kênh Mekong Sài Gịn - Đồng Nai, (ii) 2D cho vùng nghiên cứu mở rộng phía biển từ Bạc Liêu đến Phan Thiết Hai loại mơ hình thực mơ độc lập (MIKE 11, MIKE21) nối kết với (MIKE FLOOD) tùy theo mục đích khác Mơ hình MIKE FLOOD (MIKE 11/MIKE21 Coupled với module HD) sử dụng để nghiên cứu tác động công trình đê biển Vũng Tàu – Gị Cơng lên chế độ dịng chảy hệ thống sơng, cửa sơng, vùng ven biển Kết mơ hình sử dụng để trích xuất biên thủy lực cho mơ hình vận chuyển bùn cát diễn biến hình thái 1D (cho hệ thống sơng phía thượng nguồn) 2D (cho vùng cửa sông, ven biển) độc lập Mơ hình 1D độc lập sử dụng để nghiên cứu tác động cơng trình lên hệ thống sông cửa sông phạm vi rộng, mơ hình gồm sơng kênh Mơ hình 2D độc lập dùng để nghiên cứu ảnh hưởng dự án lên vùng cửa sông ven biển phạm vi rộng trải dài từ Bạc Liêu đến Phan Thiết, ngồi kết mơ hình dùng để trích xuất biên cho mơ hình nghiên cứu chi tiết (nhóm mơ hình 3) Đối với mơ hình 1D độc lập, module sử dụng MIKE 11 HD Đối với mơ hình 2D độc lập, module sử dụng MIKE 21 FM HD, SW Nhóm mơ hình bao gồm mơ hình 2D chi tiết xây dựng để đánh giá tác động cơng trình vùng cửa sông ven biển lân cận cho chịu nhiều tác động Các module mơ hình MIKE sử dụng cho mơ hình nhóm tương tự module sử dụng cho mo hình 2D độc lập nhóm 1.2 Số liệu sử dụng a) Số liệu địa hình Tài liệu địa hình sử dụng cho mơ hình 2, 3, lấy từ nguồn khác nhau: Đối với vùng cửa sơng (Sồi Rạp, cửa Tiểu, cửa Đại, Ba Lai, Hàm Luông, Cung Hầu, Cổ Chiên, Trần Đề, Định An) vùng ven bờ Gị TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 12/2012 THƠNG TIN KHCN S& HOẠT ĐỘNGs Cơng, Cần Giờ vịnh Gành Rái, địa hình lấy từ kết khảo sát bình đồ tỉ lệ 1/5.000 năm 2008, 2009, 2010 khuôn khổ dự án điều tra bản, đề tài nghiên cứu thực Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam Viện Kỹ thuật Biển ([2, 3]) bình đồ tỉ lệ 1:10.000 khảo sát năm 2012 khuôn khổ đề tài Mơ hình (mơ hình vùng) thiết lập cho tồn miền biển Đơng Tây Các biên mơ hình eo biển Đài Loan, eo Malacca, eo Luzon Với module thủy động lực HD, biên biên mực nước với số liệu mực nước triều xây dựng từ số điều hịa Với module tính phổ sóng SW, biên giả thiết “lateral boundary” (biên bên) Đối với vùng ven bờ khu vực từ Vũng Tàu đến Bạc Liêu lấy theo địa hình đồ tỉ lệ 1/100,000 Hải qn xuất năm 2006 b) Nhóm mơ hình Địa hình vùng nghiên cứu khác biển Đông lấy từ số liệu SRTM30_PLUS V8.0 Viện Hải dương học Scripps thuộc đại học California, Mỹ Đây số liệu có độ phân giải 30″ × 30″, xây dựng từ mơ hình vệ tinh-trọng lực (satellite-gravity model) hệ số chuyển đổi trọng lực qua cao độ (gravity-to-topography ratio) hiệu chỉnh 298 triệu điểm đo sâu hồi âm Tài liệu địa hình mặt cắt sơng kênh sử dụng mơ hình 1D thu thập từ nguồn sẵn có Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam số đề tài dự án thực trước b) Số liệu thủy văn Các số liệu lưu lượng, mực nước trạm thủy văn quốc gia kết số đề tài dự án trước hệ thống sơng Mekong Sài Gịn – Đồng Nai khoảng 10 năm trở lại được thu thập, chỉnh lý đầy đủ để phục vụ cho nghiên cứu Trong khuôn khổ đề tài này, lưu lượng mực nước cửa sơng Thị Vải, Lịng Tàu, Sồi Rạp, … quan trắc bổ sung Trong mơ hình 1D/2D kết hợp (MIKE FLOOD), mơ hình 1D thiết lập với sơng kênh hai hệ thống sơng Mekong sơng Sài Gịn – Đồng Nai Trên sơng Mekong, phạm vi mơ hình kéo dài từ Katie bao gồm biển hồ Tonle Sap biển Đây phần mơ hình thiết lập, hiệu chỉnh, kiểm định sử dụng để mô tốn lũ sơng Mekong sơng Sài Gịn – Đơng Nai q trình nhiều năm qua Trên sơng Sài Gịn – Đồng Nai, phạm vi mơ hình giới hạn hồ Dầu Tiếng (sơng Sài Gịn), Trị An (sơng Đồng Nai) Các biên phía thượng lưu biên lưu lượng phía hạ lưu biên mực nước Phạm vi không gian phần mơ hình 2D chọn đủ rộng để đảm bảo giảm thiểu ảnh hưởng yếu tố bất định biên mở tới vùng nghiên cứu chính, trải dài từ Bạc Liêu đến Phan Thiết Các biên mở phía biển mơ hình trích xuất từ kết mơ hình c) Số liệu dịng chảy ven bờ Đối với mơ hình 1D độc lập sử dụng nhằm cung cấp biên đầu vào cho mơ hình 2D, phạm vi mơ hình giới hạn sơng Trên sơng Mekong phạm vi mơ hình giới hạn từ Tân Châu (sơng Tiền) Châu Đốc (sông Hậu) vị trí có số liệu thực đo Trên sơng Sài Gịn – Đồng Nai khơng có số liệu thực đo nên số liệu bùn cát đầu vào dự kiến xây dựng theo phương pháp kinh nghiệm Các số liệu dòng chảy ven bờ chủ yếu dùng để hiệu chỉnh kiểm định mơ hình thu thập từ kết khảo sát đề tài, dự án trước năm 2009, 2010 số liệu khảo sát bổ sung 05 trạm khn khổ đề tài Đối với mơ hình 2D độc lập, phạm vi mơ hình phía ngồi biển tương tự với mơ hình 2D mơ hình 1D/2D kết hợp, nhiên phần cửa sông mở rộng sâu phía bên cửa sơng 1.3 Thiết lập mơ hình c) Nhóm mơ hình a) Mơ hình Nhóm mơ hình mơ hình nghiên cứu chi tiết, sử dụng để nghiên cứu đánh giá tác động TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 12/2012 THƠNG TIN KHCN S& HOẠT ĐỘNGs thơng số mơ hình 2D thuộc nhóm sử dụng số liệu thực đo sẵn có phạm vi mơ hình cơng trình Phạm vi chung nhóm mơ hình bao trùm khoảng 110 km từ huyện Thạnh Phú (Bến Tre) đến mũi Hồ Tràm (Bà Rịa - Vũng Tàu), bao gồm cửa sông vùng ven biển lân cận dự án Biên mở phía ngồi cách bờ biển Gị Cơng khoảng 85 km, cao trình đáy biển biên khoảng 30 m ÷ -25 m Phía bên cửa sơng, phạm vi mơ hình dự kiến kéo dài khoảng 30 – 50 km từ cửa Các biên tính tốn nhóm mơ hình trích xuất từ kết nhóm mơ hình Dưới báo trình bày số kết sơ ban đầu đánh giá tác động cơng trình đê biển Vũng Tàu – Gị Công lên chế độ thủy động lực lên khu vực cửa sông ven biển lân cận vùng dự án 1.4 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 1.5 Các kịch mơ Đối với mơ hình 1, ngồi số liệu mực nước, dịng chảy, sóng thực đo vùng ven bờ (dọc bờ biển Việt Nam, Trung Quốc, Đài Loan, Philippin, Singapore, Malaysia, Thái Lan), mực nước thực đo đảo ngồi khơi Phú Q, Cơn Đảo, Phú Quốc nghiên cứu cịn sử dụng triều dự báo từ số điều hòa vùng biển sâu, số liệu sóng quan trắc từ vệ tinh tổ chức AVISO (Pháp), kết mơ từ mơ hình WAVEWATCHIII NOAA (Mỹ) để phục vụ việc hiệu chỉnh kiểm định mơ hình Hình trình bày sơ họa hạng mục cơng trình dự án đê biển Vũng Tàu – Gị Cơng bao gồm tuyến đê biển, cống đê, vị trí cống Lịng Tàu, đập ngăn cửa Đồng Tranh kênh nhánh phía Đơng sơng Soài Rạp Để đánh giá ảnh hưởng dự án lên chế độ thủy động lực vùng cửa sông ven biển lân cận, kịch mô trước sau có dự án đề xuất Bảng1 Trong kịch ÷ sử dụng để đánh giá ảnh hưởng cơng trình diễn biến dòng chảy thủy triều dịng chảy hệ thống sơng Các kịch 5÷6 sử dụng để đánh giá tác động lên dịng chảy ven bờ gây gió, với hai hướng gió Đơng Bắc Tây Nam với vận tốc không đổi v=20m/s, mực nước giả thiết khơng đổi mức +1.0 m Đối với mơ hình kết hợp 1D/2D thuộc nhóm mơ hình 2, việc hiệu chỉnh tiến hành theo hai bước Trước tiên, mơ hình 1D 2D hiệu chỉnh kiểm định tiến hành độc lập với Tiếp theo mơ hình kết hợp kiểm định lại lần để loại bỏ sai số gây q trình kết nối Các mơ hình chi tiết thuộc nhóm hiệu chỉnh kiểm định lần sở sử dụng Các kết kiểm định mơ hình trình bày tài liệu tham khảo [4, 5, 6] MỘT SỐ KẾT QUẢ BAN ĐẦU Thời gian mơ mơ hình cho kịch từ 1/10/2006 ÷ 15/11/2006, thời gian có đỉnh triều cao năm Trong kịch sau có cơng trình, cống (cống Lịng Tàu cống đê) giả thiết chế độ mở hoàn toàn Bảng Các kịch tính tốn TT TÊN KỊCH BẢN CỐNG TRÊN ĐÊ BIỂN CỐNG LỊNG TÀU MƠ TẢ ∇ đáy Gió KỊCH đáy Bề rộng cống Bề rộng ∇ BẢN cống (m) cống (m) cống (m) (m) Baseline Chưa có cơng trình CCT-1 Có cơng 500 trình Khơng bao gồm -12 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 12/2012 200 -12 Khơng bao gồm THÔNG TIN KHCN S& HOẠT ĐỘNGs CCT-2 Có cơng 700 trình -12 200 -12 Khơng bao gồm CCT-3 Có cơng 1200 trình -12 200 -12 Khơng bao gồm -12 Đông Bắc (1), Tây Nam (2), v=20m/s -12 Đông Bắc (1), Tây Nam (2) v=20m/s BL-DV (1,2) Chưa có 1200 cơng trình CCT-DV (1,2) Có cơng 1200 trình -12 200 -12 200 1.6 Ảnh hưởng ₫ến chế ₫ộ dòng chảy (do triều dòng chảy sông) cửa sông vùng ven bờ d) Thay đổi dịng chảy sơng Sồi Rạp Hình so sánh lưu lượng qua cửa Soài Rạp (mặt cắt SR-1) trước sau có cơng trình với 03 phương án bề rộng cửa thoát nước đê 500 m, 700m, 1200m Trong ba phương án cơng trình nói lưu lượng dịng chảy trao đổi qua cửa Sồi Rạp giảm mạnh so với trạng, bề rộng cửa nhỏ mức độ thay đổi lớn Điều đồng nghĩa với mức độ trao đổi nước với biển qua cửa Sồi Rạp sau có cơng trình giảm đáng kể Ngay trường hợp chiều rộng cửa nước đê 1200 m tổng lượng nước trao đổi tính cho chu kì triều (từ 1/11 đến 15/11/2006) giảm khoảng 49 ÷ 58% so với trạng (Bảng 2) Điều có nghĩa khả tự làm hệ thống phía bên đê biển giảm đáng kể so với trạng Bên cạnh đó, có cơng trình lưu tốc dịng chảy sơng Sồi Rạp giảm đáng kể (xem Hình 3b, (Bảng 2)) Lưu tốc trung bình mặt cắt lớn mặt cắt SR1 triều rút kịch trạng khoảng 1.31 m/s, giảm xuống khoảng 0.33, 0.52, 0.86 m/s ứng với kịch chiều rộng cống đê B = 500, 700, 1200 m Điều dẫn tới khả gây bồi lắng bùn cát mạnh luồng Soài Rạp Rõ ràng bề rộng cửa lớn khả gây bồi lắng giảm Bảng Kết tính tốn thơng số thủy lực dịng chảy phương án, kí hiệu (+) ứng với triều rút, (-) ứng với triều lên CCT-3 (B = 1200 CCT-1 (B = 500 m) CCT-2 (B = 700 m) Thông số thủy m) Vị trí Đơn vị Baseline lực Giá trị Thay đổi Giá trị Thay đổi Giá trị Thay đổi SR1 Lưu lượng Qmax (+) m3/s Qmax (-) M (+) Tổng lượng M (-) M net ×10 m3 30,199.4 8,978.8 -21,220.6 13,257.0 -16,942.4 21,054.7 -9,144.7 33,092.3 6,501.7 -26,590.6 9,500.7 -23,591.6 18,663.6 -14,428.7 9,193.9 3,211.9 -5,982.0 4,626.3 10,608.3 4,626.3 -4,567.7 7,783.9 1,910.0 -5,873.8 3,267.2 9,141.0 3,267.2 -4,516.7 1,410.1 1,301.9 -108.2 1,359.1 1,467.3 1,359.1 -51.0 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 12/2012 THÔNG TIN KHCN S& HOẠT ĐỘNGs Vmax (+) Lưu tốc m/s Vmax (-) Mực nước Lưu lượng Hmax Hmin Qmax (+) m m3/s Qmax (-) M (+) Tổng lượng LT1 M (-) ×106 m3 M net Vmax (+) Lưu tốc m/s Vmax (-) Mực nước Lưu lượng Hmax Hmin Qmax (+) m m3/s Qmax (-) M (+) Tổng lượng NB1 M (-) ×10 m3 m/s Vmax (-) Mực nước Hmax Hmin m 0.33 -0.98 0.52 -0.79 0.86 -0.45 1.24 0.26 -0.98 0.38 -0.87 0.70 -0.54 1.43 0.90 -0.53 0.94 -0.48 1.11 -0.32 -2.34 -0.81 1.53 -1.12 1.22 -1.67 0.67 9,016.4 9,892.2 875.8 9,354.1 337.7 8,524.1 -492.3 11,029.1 10,013.1 -1,016.0 10,169.8 -859.3 9,804.6 -1,224.5 3,008.6 3,377.6 369.0 3,377.6 3,008.6 11,560.2 8,551.6 2,921.6 3,223.8 302.2 3,223.8 2,921.6 11,384.9 8,463.3 87.0 153.8 66.8 153.8 87.0 175.3 88.3 1.12 1.41 0.29 1.31 0.19 1.14 0.02 1.28 1.13 -0.15 1.14 -0.14 1.13 -0.16 1.44 1.26 -0.18 1.30 -0.14 1.38 -0.06 -2.38 -1.85 0.53 -1.97 0.42 -2.19 0.20 14,640.7 15,750.9 1,110.2 15,866.1 1,225.4 15,966.3 1,325.6 16,215.5 14,870.2 -1,345.3 16,106.2 -109.3 17,176.4 960.9 4,182.0 4,154.4 -27.6 4,326.9 4,354.5 4,575.5 393.5 3,870.7 3,727.3 -143.4 3,891.4 4,034.8 4,163.2 292.5 311.4 427.1 115.7 435.5 319.8 412.3 100.9 0.81 0.89 0.08 0.89 0.07 0.87 0.06 0.83 0.73 -0.10 0.79 -0.04 0.87 0.05 1.31 1.29 -0.02 1.29 -0.01 1.31 0.00 -2.39 -2.33 0.06 -2.35 0.05 -2.37 0.02 M net Vmax (+) Lưu tốc 1.31 Phân bố trường dòng chảy triều lên kịch trước có cơng trình sau có cơng trình (kịch CCT-3) khu vực cửa sơng trình bày Hình Có thể thấy giống dịng chảy sơng Sồi Rạp, 10 trường lưu tốc bên đê biển dự kiến giảm đáng kể so với kịch trạng Hình 3-c trình bày biểu đồ mực nước tính tốn vị trí mặt cắt SR1 (Hình 1) thuộc cửa Sồi Rạp kịch trước sau có cơng trình Khi có cơng trình mức độ trao đổi hệ thống TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 12/2012 THƠNG TIN KHCN S& HOẠT ĐỘNGs ngồi đê giảm nên mực nước sơng Sồi Rạp phía đê nói chung có xu đỉnh triều giảm chân triều tăng, kịch CCT-1 mực nước lớn mặt cắt SR1 giảm từ +1.43 m xuống +0.9 m (giảm 0.53 m), chân triều tăng từ -2.34 m lên -0.81 m (tăng 1.53 m) so với trạng Có thể thấy mức độ tăng chân triều lớn nhiều so với mức độ giảm đỉnh triều e) Thay đổi dòng chảy sơng Lịng Tàu, Thị Vải QSoaiRap-baseline [m^3/s] QSoaiRap-CCT1(B=500m) [m^3/s] QSoaiRap-CCT2(B=700m) [m^3/s] QSoaiRap-CCT3(B=1200m) [m^3/s] Q luu cong Long Tau - baseline [m^3/s] Q luu cong Long Tau - CCT1(B=500m) [m^3/s] Q luu cong Long Tau - CCT2(B=700m) [m^3/s] Q luu cong Long Tau - CCT3(B=1200m) [m^3/s] 10000 20000 5000 0 -20000 -5000 -10000 00:00 2006-11-05 00:00 11-07 00:00 11-09 00:00 11-11 (a) Lưu lượng trung bình mặt cắt SR1 00:00 2006-11-05 00:00 11-11 V-Ha luu cong Long Tau-baseline [m/s] V-Ha luu cong Long Tau-CCT1(B=500m) [m/s] V-Ha luu cong Long Tau-CCT2(B=700m) [m/s] V-Ha luu cong Long Tau-CCT3(B=1200m) [m/s] 1.0 1.0 0.0 0.0 -1.0 -1.0 00:00 11-07 00:00 11-09 (a) Lưu lượng trung bình mặt cắt LT1 VSoaiRap-baseline [m/s] VSoaiRap-CCT1(B=500m) [m/s] VSoaiRap-CCT2(B=700m) [m/s] VSoaiRap-CCT3(B=1200m) [m/s] 00:00 2006-11-05 00:00 11-07 00:00 11-09 00:00 2006-11-05 00:00 11-11 (b) Lưu tốc trung bình mặt cắt SR1 00:00 11-07 00:00 11-09 00:00 11-11 (b) Lưu tốc trung bình mặt cắt LT1 WL-P1-baseline [m] WL-P1-CCT1(B=500m) [m] WL-P1-CCT2(B=700m) [m] WL-P1-CCT3(B=1200m) [m] WL-LT1-baseline [m] WL-LT1-CCT1(B=500m) [m] WL-LT1-CCT2(B=700m) [m] WL-LT1-CCT3(B=1200m) [m] Muc nuoc (m) 2.0 1.0 1.0 0.0 0.0 -1.0 -1.0 -2.0 -2.0 00:00 2006-11-04 00:00 11-09 00:00 11-14 (c) Mực nước mặt cắt SR1 00:00 2006-08-26 00:00 08-31 00:00 09-05 (c) Mực nước mặt cắt LT1 Hình Thay ₫ổi lưu lượng, lưu tốc, dao ₫ộng mực nước mặt cắt SR1 sơng Sồi Rạp Kết tính tốn Hình Bảng cho thấy kịch sau xây dựng cơng trình, lưu lượng lưu tốc mặt cắt LT1 sông Lịng Hình Thay ₫ổi lưu lượng, lưu tốc, dao ₫ộng mực nước mặt cắt LT1 sơng Lịng Tàu Tàu kịch CCT-1, CCT-2 triều lên triều rút có xu thay đổi trái chiều Lưu tốc lưu lượng trung bình lớn mặt cắt LT1 có xu tăng lên giảm triều lên Trong kịch TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 12/2012 11 THƠNG TIN KHCN S& HOẠT ĐỘNGs CCT-3 lưu tốc lương lượng triều lên triều rút giảm so với trạng Mức độ thay đổi lớn đoạn sơng phía sau cống Lịng Tàu đến ngã ba sơng Đồng Tranh Mức độ thay đổi giảm dần phía hạ lưu dịng chảy điều hịa nhiều nhánh sơng (sơng Đồng Tranh, sơng Dừa, sơng Gị Giá…) Tại cửa sơng Ngã Bảy, lưu lượng lưu tốc có xu tăng lên triều lên triều rút, nhiên mức độ thay đổi không nhiều Thay đổi mực nước sơng Lịng Tàu kịch sau có cơng trình có xu đỉnh triều giảm chân triều tăng Càng thượng lưu mức độ thay đổi lớn, nhiên vị trí cửa sơng Ngã Bảy mức độ thay đổi khơng cịn đáng kể điều hòa thủy triều vịnh Gành Rái Kết Hình cho thấy tác động cơng trình lên chế độ dịng chảy sơng Thị Vải không đáng kể 1165000 1160000 1155000 Current speed [m/s] 1150000 Above 0.9 0.84 - 0.9 0.78 - 0.84 0.72 - 0.78 0.66 - 0.72 0.6 - 0.66 0.54 - 0.6 0.48 - 0.54 0.42 - 0.48 0.36 - 0.42 0.3 - 0.36 0.24 - 0.3 0.18 - 0.24 0.12 - 0.18 0.06 - 0.12 Below 0.06 Undefined Value 1145000 1140000 1135000 1130000 1125000 1120000 1115000 1110000 700000 720000 740000 700000 720000 740000 Hình Phân bố lưu tốc khu vực cửa sông vùng vịnh Gành Rái trước (trái) sau có cơng trình (kịch CCT-1, phải) triều lên QcuaNgaBay-Baseline [m^3/s] QcuaNgaBay-CCT1(B=500m) [m^3/s] QcuaNgaBay-CCT2(B=700m) [m^3/s] QcuaNgaBay-CCT3(B=1200m) [m^3/s] VSoaiRap-baseline [m/s] VSoaiRap-CCT1(B=500m) [m/s] VSoaiRap-CCT2(B=700m) [m/s] VSoaiRap-CCT3(B=1200m) [m/s] 20000 1.0 -20000 0.0 -1.0 00:00 2006-11-05 00:00 11-07 00:00 11-09 00:00 11-11 00:00 2006-11-05 00:00 11-07 00:00 11-09 00:00 11-11 Hình So sánh lưu lượng, lưu tốc mặt cắt NB1 cửa sơng Ngã Bảy (vị trí xem H˜nh 1) trước sau có cơng trình Baseline: Luu toc tai cua Thi Vai (P4) [m/s] CCT-1: Luu toc tai cua Thi Vai (P4) [m/s] CCT-2: Luu toc tai cua Thi Vai (P4) [m/s] CCT-3: Luu toc tai cua Thi Vai (P4) [m/s] CCT-4: Luu toc tai cua Thi Vai (P4) [m/s] Baseline: Muc nuoc tai cua Thi Vai (P4) [m] CCT-1:Muc nuoc tai cua Thi Vai (P4) [m] CCT-2:Muc nuoc tai cua Thi Vai (P4) [m] CCT-3:Muc nuoc tai cua Thi Vai (P4) [m] CCT-4:Muc nuoc tai cua Thi Vai (P4) [m] 0.60 Muc nuoc (m) Luu toc (m/s) 0.80 0.40 0.20 0.00 00:00 2006-10-08 00:00 10-10 00:00 10-12 2.0 0.0 -2.0 00:00 10-14 (a) Lưu tốc 00:00 2006-10-08 00:00 10-10 00:00 10-12 (b) Mực nước Hình Lưu tốc mực nước cửa Thị Vải (vị trí P4) trước sau có cơng trình 12 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 12/2012 00:00 10-14 THÔNG TIN KHCN S& HOẠT ĐỘNGs f) Thay đổi dòng chảy khu vực biển tuyến đê phụ Tp Vũng Tàu Tuy không minh họa báo kết tính tốn cho thấy tác động cơng trình lên chế độ mực nước khu vực biển nằm tuyến đê phụ Tp Vũng Tàu không đáng kể Sau có cơng trình, lưu tốc dịng chảy triều rút tăng lên lưu tốc triều lên giảm đi, nhiên sai khác khoảng 0.1 ÷ 0.2 m/s Tác động đáng kể cơng trình đê lên chế độ dòng chảy khu vực thay đổi phân bố hướng dòng chảy tác dụng tuyến đê phụ (xem Hình Hình 8) N N Calm 12.62 % Luu toc (m/s) 10 % (a) Baseline Above 0.5 0.4 - 0.5 0.3 - 0.4 0.2 - 0.3 0.1 - 0.2 Below 0.1 N Calm 14.50 % Luu toc (m/s) Above 0.5 0.4 - 0.5 0.3 - 0.4 0.2 - 0.3 0.1 - 0.2 Below 0.1 10 % (b) CCT-1 Calm 18.66 % 10 % Luu toc (m/s) Above 0.5 0.4 - 0.5 0.3 - 0.4 0.2 - 0.3 0.1 - 0.2 Below 0.1 (c) CCT-2 Hình Hoa dịng chảy vị trí P5 kịch trước sau có cơng trình g) Thay đổi dịng chảy khu vực ven bờ khác từ huyện Thạnh Phú (Bến Tre) đến mũi Hồ Tràm (Bà Rịa - Vũng Tàu) Kết mô trường dịng chảy Hình cho thấy dịng chảy vào cửa sơng Sồi Rạp có vai trò chi phối đến chế độ dòng chảy lên khu vực cửa sông vùng ven biển từ cửa Đại đến mũi Nghinh Phong (Vũng Tàu), đặc biệt ảnh hưởng sâu sắc đến dịng chảy hình thái bờ biển cửa Tiểu cửa Đại có hướng xiên góc với cửa sơng Kết mơ trường dịng chảy sau có cơng trình đê biển (kịch CCT-2) triều rút triều lên thể Cơng trình đê biển làm thay đổi hồn tồn chế độ dịng chảy vào cửa Sồi Rạp nên vùng cửa sơng từ cửa Đại mũi Nghinh Phong vốn chịu chi phối mạnh dịng chảy vào cửa Sồi Rạp nơi có chế độ dịng chảy thay đổi nhiều sau có cơng trình Dịng chảy vào cửa Tiểu, cửa Đại khơng cịn bị “ép” dịng chảy từ cửa Sồi Rạp nên có xu lệch phía Bắc, kéo theo việc dịch chuyển lạch sâu cửa theo hướng Kết so sánh cho thấy lưu lượng sông cửa Tiểu cửa Đại không thay đổi [6] Biểu đồ lưu tốc dòng chảy vị trí P12 ÷ P15 P10 ÷ P11 dọc theo bờ biển khu vực nghiên cứu (Hình 12 ÷ Hình 16) kịch trước sau có cơng trình cho thấy rõ ảnh hưởng cơng trình đê biển giảm nhanh theo khoảng cách đến cơng trình dọc theo bờ biển Về phía Nam, tác động cơng trình đê biển lên chế độ dịng chảy khu vực cửa Hàm Lng (vị trí P15, cách cơng trình khoảng 37 km) khơng cịn đáng kể Về phía Bắc, chế độ dịng chảy vị trí P10 cách vị trí cơng trình khoảng 32 km không nhiều Xu chung tác động sau có cơng trình, lưu tốc dịng chảy giảm so với trước có cơng trình, mức độ giảm lưu tốc lớn thời điểm triều lên TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 12/2012 13 THÔNG TIN KHCN S& HOẠT ĐỘNGs 1160000 1150000 1140000 m/s 1130000 1120000 Current speed [m/s] Above 1.5 1.4 - 1.5 1.3 - 1.4 1.2 - 1.3 1.1 - 1.2 - 1.1 0.9 - 0.8 - 0.9 0.7 - 0.8 0.6 - 0.7 0.5 - 0.6 0.4 - 0.5 0.3 - 0.4 0.2 - 0.3 0.1 - 0.2 Below 0.1 Undefined Value 1110000 1100000 1090000 1080000 1070000 1060000 1050000 1040000 700000 750000 800000 700000 750000 800000 H˜nh PhŽn bố lưu tốc khu vực nghi˚n cứu chưa c‚ c“ng tr˜nh thời ₫iểm triều l˚n Baseline: Luu toc tai P13 [m/s] CCT-1: Luu toc tai P13 [m/s] CCT-2: Luu toc tai P13 [m/s] CCT-3: Luu toc tai P13 [m/s] CCT-4: Luu toc tai P13 [m/s] Baseline: Muc nuoc tai P12 [m] CCT-1: Muc nuoc tai P12 [m] 2.0 1.0 0.0 -2.0 0.5 Baseline: Muc nuoc tai P13 [m] CCT-1: Muc nuoc tai P13 [m] 1.00 0.0 0.50 -5.0 -4.0 0.0 00:00 2006-10-12 00:00 10-14 00:00 10-16 00:00 10-18 00:00 10-20 0.00 (a) P12 00:00 2006-10-12 00:00 10-14 00:00 10-16 00:00 10-18 Muc nuoc (m) 1.5 Luu toc (m/s) Baseline: Luu toc tai P12 [m/s] CCT-1: Luu toc tai P12 [m/s] CCT-2: Luu toc tai P12 [m/s] CCT-3: Luu toc tai P12 [m/s] CCT-4: Luu toc tai P12 [m/s] 00:00 10-20 (b) P13 Hình 10 Biểu ₫ồ lưu tốc (a) vị trí P12 (₫iểm giao cửa Soài Rạp cửa Tiểu) (b) P13 (nằm cửa Tiểu cửa Đại) kịch tính tốn N Calm 24.20 % N N Calm 43.15 % Calm 43.55 % 10 % 10 % 10 % Luu toc (m/s) Above 0.8 0.6 - 0.8 0.4 - 0.6 0.2 - 0.4 Below 0.2 Hình 11 Hoa dịng chảy vị trí P12 kịch Baseline (trái), CCT-1 (giữa), CCT-2 (phải) N Calm 27.96 % 10 % N N Calm 35.22 % Calm 35.08 % 10 % Luu toc (m/s) 10 % Above 0.8 0.6 - 0.8 0.4 - 0.6 0.2 - 0.4 Below 0.2 Hình 12 Hoa dịng chảy vị trí P13 kịch Baseline (trái), CCT-1 (giữa), CCT-2 (phải) 14 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 12/2012 THÔNG TIN KHCN S& HOẠT ĐỘNGs N N Calm 43.28 % N Luu toc (m/s) Above 0.8 0.6 - 0.8 Calm 0.4 - 0.6 47.85 % 0.2 - 0.4 10 % Below 0.2 Calm 48.79 % 10 % 10 % Hình 13 Hoa dịng chảy vị trí P14 kịch Baseline (trái), CCT-1 (giữa), CCT-2 (phải) N N N Calm 37.37 % Calm 37.23 % Calm 36.56 % 10 % 10 % Luu toc (m/s) Above 0.8 0.6 - 0.8 0.4 - 0.6 0.2 - 0.4 Below 0.2 10 % Hình 14 Hoa dịng chảy vị trí P15 kịch Baseline (trái), CCT-1 (giữa), CCT-2 (phải) N N N Calm 28.75 % Calm 35.94 % Calm 32.71 % 10 % 10 % Luu toc (m/s) Above 0.3 0.2 - 0.3 0.1 - 0.2 10 % Below 0.1 Hình 15 Hoa dịng chảy vị trí P10 kịch Baseline (trái), CCT-1 (giữa), CCT-2 (phải) N N N Calm 23.02 % Calm 24.86 % 10 % Luu toc (m/s) Calm 23.57 % 10 % Above 0.3 0.2 - 0.3 0.1 - 0.2 Below 0.1 10 % Hình 16 Hoa dịng chảy vị trí P11 kịch Baseline (trái), CCT-1 (giữa), CCT-2 (phải) 1.7 Ảnh hưởng đến dòng chảy ven bờ gió Kết mơ trường dịng chảy gió ứng với gió Tây Nam trường hợp chưa có cơng trình sau có cơng trình trình bày Hình 17a, b Khi chưa có cơng trình đê Vũng Tàu – Gị Cơng, thấy vùng biển từ cửa Tiểu mũi Nghinh Phong (Vũng Tàu) nằm vùng lõm đường bờ biển tổng thể từ Phan Thiết đến Bến Tre nên dịng ven bờ gió khu vực phần lớn có cường độ (< 0.3 m/s với gió cấp 10) nhỏ nhiều so với dịng chảy gió phía ngồi (có thể lên tới m/s) Trong kịch có cơng trình, tác động rõ rệt tuyến đê làm cường độ dịng chảy ven phía ngồi tuyến đê tăng lên (xem Hình 18) mức độ tác động giảm nhanh phía ngồi TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 12/2012 15 THÔNG TIN KHCN S& HOẠT ĐỘNGs 1160000 1160000 1155000 1155000 1150000 1150000 1145000 1145000 1140000 1140000 1135000 1135000 1130000 1130000 1125000 1125000 m/s Current speed [m/s] Above 1.2 1.05 - 1.2 0.9 - 1.05 0.75 - 0.9 0.6 - 0.75 0.45 - 0.6 0.3 - 0.45 0.15 - 0.3 - 0.15 Below Undefined Value 1120000 1120000 690000 700000 710000 720000 730000 740000 750000 760000 690000 700000 (a) Baseline 710000 720000 730000 740000 750000 760000 (b) CCT-3 Hình 17 Phân bố dịng ven bờ gió kịch BL-DV (2):Gió Tây Nam, v=20 m/s (a) Gió Đơng Bắc (b) Gió Tây Nam Hình 18 So sánh vận tốc dịng chảy ven bờ gây gió Đơng Bắc Tây Nam kịch khơng có cơng trình (BL-DV 1, 2) có cơng trình (CCT-DV 1,2) cửa sơng Sồi Rạp giảm khoảng 0.3 ÷ 0.5 m, MỘT SỐ KẾT LUẬN BAN ĐẦU chân triều cao lên khoảng 0.7 ÷ 1.5 m Lưu tốc Từ kết tính tốn sơ trên, rút dịng chảy trung bình mặt cắt lớn cửa Soài số nhận định sơ đánh giá tác động dự Rạp giảm từ 1.30 m/s xuống cịn 0.3 ÷ 0.7 án đê biển lên chế độ dịng chảy cửa sơng m/s tùy theo độ cống Sự thay đổi vùng ven biển lân cận dự án (trong kịch chắn gây tượng bồi lắng sông Soài cống mở hoàn toàn) sau: Rạp vùng biển phía đê ƒ Dịng chảy vào cửa sơng Sồi Rạp có vai trị ƒ Sau có cơng trình, dịng chảy vào cửa chi phối đến chế độ dòng chảy lên khu vực Tiểu cửa Đại (sơng Tiền) khơng cịn bị “ép” cửa sông vùng ven biển từ cửa Đại đến mũi dịng chảy cửa Sồi Rạp nên có xu lệch phía Nghinh Phong (Vũng Tàu) Cơng trình đê biển làm Bắc, điều kéo theo dịch chuyển lạch thay đổi hoàn toàn chế độ dòng chảy vào cửa sâu cửa sơng Tuy nhiên, lưu lượng Sồi Rạp nên khu vực cửa sơng vùng ven dịng chảy qua cửa sơng cửa Tiểu cửa Đại biển nói nơi có chế độ dịng chảy thay đổi thay đổi khơng đáng kể nhiều sau có cơng trình ƒ Lưu tốc dịng chảy tính tốn qua cống lớn lên ƒ Tác động mạnh mẽ sâu sắc làm thay tới ~5.0 m/s (kịch B = 500 m), luồng dòng chảy đổi chế độ dịng chảy vùng biển cửa sơng qua cống có vận tốc > m/s kéo dài xa bên tuyến đê cửa Soài Rạp cửa Đồng đến 2.5 km trường hợp khơng có giải pháp tiêu Tranh, đặc biệt cửa Sồi Rạp Theo kết tính Kể bề rộng cống tăng lên B=1200 m tốn phương án nghiên cứu này, sau vận tốc qua cống đạt tới ~4.0 m/s có cơng trình mức độ trao đổi nước với biển qua cửa Soài Rạp giảm đáng kể Điều ƒ Vùng biển từ cửa Tiểu mũi Nghinh có nghĩa khả tự làm hệ thống phía Phong (Vũng Tàu) nằm vùng lõm đường bên đê biển giảm nhiều so với bờ biển tổng thể từ Phan Thiết đến Bến Tre nên trạng Bên cạnh đó, mực nước đỉnh triều max dịng ven bờ gió khu vực phần lớn có 16 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 12/2012 THÔNG TIN KHCN S& HOẠT ĐỘNGs cường độ nhỏ Do cơng trình đê biển nằm phía phần lõm nên tác động đến dịng ven khu vực khơng nhiều Các kết tính tốn báo chủ yếu xem xét tác động mặt thủy động học cơng trình đê biển Tuy nhiên kịch cịn đơn giản, mang tính minh họa, chưa xét tới toán vận hành với kịch lũ thượng nguồn cực đoan Các vấn đề liên quan đến vận chuyển bùn cát, biến đổi hình thái xem xét bước Tài liệu tham khảo [1] Viện Qui hoạch Thủy lợi miền Nam, 2011 Báo cáo tóm tắt Qui hoạch đê biển Vũng Tàu Gị Cơng [2] Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam (VKHTLMN), 2009 Báo cáo tổng kết dự án “Điều tra trình vận chuyển bùn cát sơng: Đồng Nai – Sài Gịn, Cửu Long” [4] Lê Mạnh Hùng, Tăng Đức Thắng, Nguyễn Duy Khang, 2011 Kiểm nghiệm việc sử dụng mơ hình MIKE21 SW-FM mơ chế độ sóng biển Đơng Tạp chí Khoa học Công nghệ Thủy lợi, số 03/2011, tr 15-21 [5] Lê Mạnh Hùng, Nguyễn Duy Khang, nnk, 2011 Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu chế độ dòng chảy, phân bố bùn cát dải ven biển từ cửa sơng Sồi Rạp đến cửa Tiểu, đề xuất giải pháp chống sạt lở đê biển Gò Công tỉnh Tiền Giang”, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam [6] Trần Bá Hoằng Nguyễn Duy Khang, 2012 “Một số kết tính tốn ban đầu đánh giá thay đổi chế độ thủy động lực khu vực cửa sông, ven biển chịu ảnh hưởng trực tiếp dự án đê biển Vũng Tàu - Gị Cơng” Hội thảo cụm đề tài đánh giá tác động dự án đê biển Vũng Tàu - Gị Cơng, Hải Phịng, 11-2012 Người phản biện: PGS.TS Lê Mạnh Hùng [3] Viện Kỹ thuật biển, 2009 Báo cáo tổng kết dự án điều tra (về địa hình, lưu lượng, mực nước, dịng chảy, sóng, chất lượng nước, bùn cát) cho cửa sơng Sài Gịn – Đồng Nai: Sồi Rạp, Đồng Tranh, Ngã Bảy, Thị Vải TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 12/2012 17 ... cửa Các biên tính tốn nhóm mơ hình trích xuất từ kết nhóm mơ hình Dưới báo trình bày số kết sơ ban đầu đánh giá tác động cơng trình đê biển Vũng Tàu – Gị Cơng lên chế độ thủy động lực lên khu vực. .. án đê biển Vũng Tàu – Gị Cơng bao gồm tuyến đê biển, cống đê, vị trí cống Lòng Tàu, đập ngăn cửa Đồng Tranh kênh nhánh phía Đơng sơng Sồi Rạp Để đánh giá ảnh hưởng dự án lên chế độ thủy động lực. .. bình mặt cắt LT1 WL-P1-baseline [m] WL-P1-CCT1(B=500m) [m] WL-P1-CCT2(B=700m) [m] WL-P1-CCT3(B=1200m) [m] WL-LT1-baseline [m] WL-LT1-CCT1(B=500m) [m] WL-LT1-CCT2(B=700m) [m] WL-LT1-CCT3(B=1200m)