1. Sự cần thiết của đề tài Hàng năm, các tỉnh ven biển thường chịu tác động trực tiếp từ thiên tai như lũ, bão, áp thấp nhiệt đới (ATNĐ), gây thiệt hại rất lớn về người và tài sản. Lũ, bão, ATNĐ thường kéo theo sóng to, nước dâng làm nhiều người chết, gây xói lở hoặc bồi lấp bờ sông, cửa sông, bờ biển, ảnh hưởng rất lớn đến đời sống, KTXH của nhân dân các tỉnh ven biển trong đó có Trà Vinh. Bờ biển tỉnh Trà Vinh đối diện trực tiếp với Biển Đông và chịu tác động trực tiếp, mãnh liệt quá trình biến đổi thủy động lực của Biển Đông và dòng chảy thượng nguồn sông MêKông. Trong những năm qua, Đảng, Chính phủ và các địa phương đã có các chính sách ưu tiên đầu tư vốn nhân lực, vật lực,… để thúc đẩy tốc độ phát triển kinh tế cho các vùng sâu vùng xa, vùng ven biển và hải đảo. Tuy nhiên, do các yếu tố thủy thạch động lực vùng ven biển có thay đổi làm cho vấn đề xói lở bờ cửa sông ven biển diễn biến phức tạp đã gây nên những tổn thất nặng nề, là mối đe doạ nghiêm trọng đến tính mạng và tài sản của nhà nước và nhân dân, ảnh hưởng đến quy hoạch phát triển dân sinh, kinh tế, xã hội, môi trường bền vững các địa phương trong tỉnh. Mặt khác, Bờ biển tỉnh Trà Vinh diễn biến phức tạp, nhiều khu vực bị xói lở với tốc độ nhanh trong thời gian qua. Đặc biệt là các khu vực: xã Hiệp Thạnh, Trường Long Hòa và Dân Thành. Hậu quả là: - Hàng trăm héc ta đất canh tác ven biển bị mất. - Nhiều khu vực rừng phòng hộ ven biển bị xói mòn và làm suy giảm tác dụng bảo vệ. - Một số bãi biển có lợi thế để phát triển du lịch dịch vụ đang bị sóng và dòng chảy gây xói lở nghiêm trọng có nguy cơ làm thiệt hại không chỉ cơ sở hạ tầng mà còn ảnh hưởng đến chủ trương phát triển kinh tế của tỉnh Trà Vinh tại các khu vực này. - Một số công trình đã và đang triển khai xây dựng chống sạt lở bờ biển đã phát huy tác dụng song chưa thân thiện với môi trường và kinh phí thường rất lớn trong khi nguồn lực của tỉnh đang có hạn. Từ năm 1961 đến nay có 18 cơn áp thấp nhiệt đới và bão đổ bộ vào vùng biển từ Bình Thuận đến Cà Mau. Trong đó tỉnh Trà Vinh cũng chịu ảnh hưởng với các mức độ khác nhau. Tốc độ gió lớn, sóng và nước dâng làm ngập lụt nhiều vùng ven biển, nhiều đoạn bờ biển bị thay đổi chỉ trong thời gian ngắn, có đoạn bị bờ biển bị lấn sâu vào đến 100 m. Điển hình: Điển hình: + Bão Linda: hay còn gọi là bão số 5, xảy ra vào tháng 11/1997, đây là một cơn bão xuất hiện khá muộn ngay trên Biển Đông, đã đổ bộ một cách rất mau lẹ và tàn khốc vào một phần nhỏ của Bình Thuận tới Cà Mau ở phía nam nước ta, một khu vực cả trăm năm qua không có bão. Cơn bão này đã làm chết và mất tích trên 3.000 người, phá hủy hơn 3.500 tàu thuyền đánh cá, tổng thiệt hại ước tính lên tới 7.000 tỷ đồng. Quá trình khắc phục thiệt hại do bão này gây ra đối với nghề cá ở phía nam đã kéo dài trong nhiều năm. + Bão Durian: là một siêu bão vào Biển Đông ngày 01/12/2006 đã làm 50 người chết, 55 người mất tích và làm bị thương 409 người tại 12 tỉnh thành mà nó đi qua. Ngoài ra, bão cũng đã làm sập, đổ và tốc mái hơn 119.300 căn nhà, làm chìm 888 tàu, thuyền (Bình Thuận chiếm tới 820 thuyền). Trong số 12 tỉnh thành bị ảnh hưởng của bão, Bà Rịa Vũng Tàu vẫn là địa phương bị thiệt hại nhiều nhất về người với 28 người chết, 16 người mất tích và 173 người bị thương. Tiếp đến là Bến Tre với 17 người chết, 1 người mất tích, 162 người bị thương (60 người thương nặng). Hơn nữa, vấn đề cấp bách cần đặt ra để bảo vệ tính mạng người dân, tài sản và cơ sở hạ tầng, góp phần phát triển KTXH và bảo vệ môi trường tại khu vực huyện Duyên Hải và thị xã Duyên Hải nói riêng và tỉnh Trà Vinh nói chung, đặc biệt là cơ sở khoa học để xác định vùng an toàn khi đầu tư và xây dựng cơ sở hạ tầng, xác định cao trình xây dựng tránh ngập, giảm năng lượng sóng đánh trực tiếp vào bờ khi xẩy ra bão lớn trong tương lai là điều hết sức có ý nghĩa, cần phải có một nghiên cứu thấu đáo, đủ cơ sở khoa học để giải thích và đánh giá đúng nguyên nhân và cơ chế xói lở cũng như bồi lắng bờ biển cửa sông KVNC, từ đó nghiên cứu đề ra các giải pháp công trình, phi công trình phù hợp đáp ứng được yêu cầu đặt ra. Từ các liệt kê, phân tích các công trình trong và ngoài nước và thực tế tại Trà Vinh chúng ta thấy rằng mặc dù là tỉnh ven biển nhưng cho đến thời điểm hiện nay vẫn chưa xây dựng tập bản đồ thủy động lực vùng biển tỉnh Trà Vinh phục vụ cho các ngành, lĩnh vực quan trọng như: Xây dựng, giao thông, nông nghiệp, thủy lợi, tài nguyên & môi trường, phòng chống thiên tai, cứu hộ cứu nạn,… Trong bối cảnh BĐKH-NBD các tác động ảnh hưởng của nó ngày càng rõ nét. Tỉnh Trà Vinh đã có nhiều chương trình, hành động để ứng phó với biến đổi khí hậu, do đó việc triển khai thực hiện đề tài “Xây dựng bản đồ (Atlas) hiện trạng và dự báo thủy động lực vùng biển và bờ biển (từ 0 – 30m nước) tỉnh Trà Vinh đến 2050” nói chung và thực hiện chuyên đề Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán để mô phỏng xác định các đặc trưng thủy thạch động lực: mực nước, dòng chảy, sóng, nước dâng trên khu vực nghiên cứu là rất cấp thiết và có ý nghĩa to lớn. 2. Mục tiêu của đề tài: - Nghiên cứu mô phỏng trên mô hình toán xác định các đặc trưng: Mực nước, dòng chảy, sóng, nước dâng KVNC cho các trường hợp (Hiện trạng, 2030, 2050). - Lập và xây dựng bản đồ Atlas từ kết quả mô phỏng trên mô hình các yếu tố thủy động lực vùng biển Trà Vinh.
Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ATNĐ Áp thấp nhiệt đới BĐKH Biến đổi khí hậu – climate Change CSDL Cơ sở liệu ĐBSCL Đồng sông Cửu Long DHI Digital Terrain Model GMĐB Gió mùa Đơng Bắc GMTN Gió mùa Tây Nam HT Hiện trạng KTTV Khí tượng Thủy Văn KTXH Kinh tế Xã hội KVNB Khu vực Nam NBD Nước biển dâng NOAA National Ocean Atmospheric Administrative MHT Mơ hình tốn PA Phương án VNC Vùng nghiên cứu VBBTV Vùng bờ biển Trà Vinh VNCMR Vùng nghiên cứu mở rộng VNCC Vùng nghiên cứu VKTB Viện Kỹ thuật Biển VKHTLVN Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam VKHTNMN Viện Quy hoạch Thủy lợi Miền Nam Viện Kỹ thuật Biển i Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU I MỤC LỤC II DANH SÁCH CÁC HÌNH V CHƯƠNG ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 SỰ CẦN THIẾT THỰC HIỆN CHUYÊN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU CỦA CHUYÊN ĐỀ .3 1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.4 LỰA CHỌN PHẦN MỀM TÍNH TỐN MƠ PHỎNG 1.4.1 Mơ hình tính sóng 1.4.2 Mô hình tính dịng chảy vận chuyển bùn cát 1.4.3 Đề xuất mơ hình cần dùng 10 CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI 14 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU 14 2.1 2.1.1 Gió 14 2.1.2 Chế độ nhiệt 26 2.1.3 Độ ẩm bốc 26 2.1.4 Mưa hạn hán 26 CHẾ ĐỘ THỦY HẢI VĂN .27 2.2 2.2.1 Chế độ thủy văn 27 2.2.2 Chế độ hải văn 27 2.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH 31 2.4 KINH TẾ - XÃ HỘI 32 CHƯƠNG ỨNG DỤNG MƠ HÌNH TỐN XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY HẢI VĂN TRÊN VÙNG VEN BIỂN TỈNH TRÀ VINH 35 3.1 SỐ LIỆU PHỤC VỤ TÍNH TỐN MƠ PHỎNG 35 Viện Kỹ thuật Biển ii Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 3.1.1 Số liệu địa hình 35 3.1.2 Số liệu lưu lượng, mực nước 35 3.1.3 Số liệu trường gió 36 3.1.4 Số liệu trường sóng 37 3.1.5 Số liệu bùn cát 38 THIẾT LẬP MƠ HÌNH VÀ KẾT QUẢ HIỆU CHỈNH – KIỂM ĐỊNH MƠ 3.2 HÌNH 40 3.2.1 Thiết lập mơ hình toán số .40 3.2.2 Kết hiệu chỉnh – kiểm định mơ hình 52 3.2.2.1 Kết hiệu chỉnh – kiểm định mơ hình mở rộng tồn vùng biển Đơng 52 3.2.2.2 3.3 Kết hiệu chỉnh – kiểm định mơ hình chi tiết cho VNC 58 KẾT QUẢ MƠ PHỎNG 68 3.3.1 Xây dựng kịch 68 3.3.2 Kết mô trường hợp trạng 76 3.3.2.1 Chế độ thủy động lực trạng 76 3.3.2.2 Chế độ sóng biển trạng 108 3.3.2.3 Chế độ bồi xói trạng .118 3.3.3 Kết mô cho kịch NBD đến năm 2030 2050 121 3.3.3.1 Chế độ thủy động lực .121 3.3.3.2 Chế độ sóng biển 145 3.3.3.3 Chế độ bồi xói 156 KẾT LUẬN 161 TÀI LIỆU THAM KHẢO 163 Viện Kỹ thuật Biển iii Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 3-1 Mực nước biển dâng theo kịch RCP4.5 Bộ TN&MT năm 2016 70 Bảng 3-2 Tổng hợp dung tích hữu ích hồ lưu vực theo giai đoạn .72 Bảng 3-3 Vị trí điểm trích xuất kết 75 Bảng 3-4 Giá trị mực nước đỉnh triều vị trí mùa GMĐB 79 Bảng 3-5 Giá trị mực nước đỉnh triều vị trí mùa GMTN 81 Bảng 3-6 Vận tốc dòng chảy triều lên mùa GMĐB .91 Bảng 3-7 Vận tốc dòng chảy triều lên mùa GMTN 92 Bảng 3-8 Vận tốc dòng chảy triều xuống mùa GMĐB 93 Bảng 3-9 Vận tốc dòng chảy triều xuống mùa GMTN .94 Bảng 3-10 Vận tốc dòng chảy vị trí trích xuất kết mùa GMĐB 133 Bảng 3-11 Vận tốc dịng chảy vị trí trích xuất kết mùa GMĐB .135 Bảng 3-12 Kết chiều cao sóng thời điểm trạng 2015 kịch NBD 2030 , 2050 .148 Viện Kỹ thuật Biển iv Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1-1: Các moodule sử dụng mơ hình MIKE21/3 13 Hình 2-1.Trường gió biển Đơng vào mùa gió mùa: gió mùa Tây Nam (a); gió mùa Đơng Bắc (b) 15 Hình 2-2 Vị trí trạm khí tượng Cơn Đảo trạm Bạch Hổ biển Đơng 16 Hình 2-3 Hoa gió trạm Bạch Hổ năm 2015 17 Hình 2-4 Hoa gió trạm Bạch Hổ hai mùa gió (số liệu 5/2015-3/2016) 18 Hình 2-5 Hoa gió trạm Cơn Đảo năm 2015 18 Hình 2-6 Hoa gió trạm Cơn Đảo hai mùa gió (số liệu 5/2015-3/2016) 19 Hình 2-7 Hoa gió trạm Cơn Đảo hai mùa gió (số liệu trung bình từ 2011-2013) .20 Hình 2-8 Hoa gió trạm Bạch Hổ hai mùa gió (số liệu trung bình từ 2011-2013) .21 Hình 2-9 Hoa gió trạm Bạch Hổ hai mùa gió (Số liệu trung bình từ 2014-2016) .22 Hình 2-10 Hoa gió trạm Cơn Đảo hai mùa gió (Số liệu trung bình từ 2014-2016) .23 Hình 3-1 Trường gió bão cấp 12 đổ vào vùng bờ biển Trà Vinh 37 Hình 3-2: Vị trí trạm đo năm 2011 năm 2014 38 Hình 3-3: Vị trí điểm lấu mẫu bùn cát lơ lửng,và mẫu bùn cát đáy năm 2011[6] 39 Hình 3-4: Vị trí điểm lấu mẫu bùn cát lơ lửng,và mẫu bùn cát đáy năm 2014 [7] 40 Hình 3-5 Các mơ đun chạy mơ hình mở rộng tồn vùng biển Đơng 41 Hình 3-6 Lưới tính độ sâu đáy biển mơ hình mở rộng tồn vùng biển Đơng biển Tây 42 Hình 3-7 Các biên mơ hình mở rộng tồn biển Đơng 43 Viện Kỹ thuật Biển v Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 Hình 3-8 Các mơ đun thiết lập mơ hình chi tiết .44 Hình 3-9 Các biên mơ hình chi tiết VNC 44 Hình 3-10 Lưới tính độ sâu đáy biển vùng nghiên cứu 45 Hình 3-11 Mực nước thực đo trạm nhà Bè năm 2015 46 Hình 3-12 Lưu lượng thực đo trạm Cần Thơ năm 2015 46 Hình 3-13 Lưu lượng thực đo trạm Mỹ Thuận năm 2015 47 Hình 3-14 Nồng độ bùn cát lơ lửng thực đo trạm Cần Thơ năm 2015 47 Hình 3-15 Nồng độ bùn cát lơ lửng thực đo trạm Mỹ Thuận năm 2015 48 Hình 3-16 CSDL biên mực nước biên mở phía Nam mơ hình chi tiết .48 Hình 3-17 CSDL chiều cao sóng biên mở phía Nam mơ hình 49 Hình 3-18 CSDL chu kỳ sóng biên mở phía Nam mơ hình chi tiết 50 Hình 3-19 CSDL hướng sóng biên mở phía Nam mơ hình chi tiết 51 Hình 3-20 CSDL trường gió điển hình mùa GMĐB (trái) mùa GMTN (phải) vùng nghiên cứu 51 Hình 3-21 Vị trí điểm hiệu chỉnh mơ hình sóng 52 Hình 3-22 Chiều cao sóng điểm T1 53 Hình 3-23 Chiều cao sóng điểm T2 53 Hình 3-24 Chiều cao sóng điểm T3 54 Hình 3-25 Chiều cao sóng điểm T4 54 Hình 3-26 Chiều cao sóng điểm T5 54 Hình 3-27 Chu kỳ sóng điểm T1 .55 Hình 3-28 Chu kỳ sóng điểm T2 .55 Hình 3-29 Chu kỳ sóng điểm T3 .56 Hình 3-30 Chu kỳ sóng điểm T4 .56 Viện Kỹ thuật Biển vi Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 Hình 3-31 Chu kỳ sóng điểm T5 .57 Hình 3-32 Hướng sóng điểm T1 57 Hình 3-33 Hướng sóng điểm T2 58 Hình 3-34 Mực nước thực đo tính toán trạm Cổ Chiên 59 Hình 3-35 Lưu lượng dịng chảy thực đo tính tốn trạm Cổ Chiên 60 Hình 3-36 Vận tốc dịng chảy thực đo tính tốn theo trục Tây →Đơng (trục x) trung bình độ sâu trạm sóng 60 Hình 3-37 Vận tốc dịng chảy thực đo tính tốn theo trục Nam -> Bắc (trục y) trung bình độ sâu trạm sóng 61 Hình 3-38 Vận tốc dịng chảy thực đo tính tốn theo trục Tây -> Đơng (trục x) trung bình độ sâu trạm sóng 61 Hình 3-39 Vận tốc dịng chảy thực đo tính tốn theo trục Nam -> Bắc (trục y) trung bình độ sâu trạm sóng 62 Hình 3-40 So sánh kết tính tốn thực đo độ cao sóng có nghĩa trạm sóng .62 Hình 3-41 So sánh kết tính tốn thực đo chu kỳ sóng đỉnh phổ sóng trạm sóng 63 Hình 3-42 Nồng độ bùn cát lơ lửng tính tốn thực đo trạm 13 63 Hình 3-43 Nồng độ bùn cát lơ lửng tính tốn thực đo trạm 16 64 Hình 3-44 Nồng độ bùn cát lơ lửng thực đo tính tốn trạm 18 64 Hình 3-45 So sánh kết mực nước tính tốn mực nước thực đo trạm A .65 Hình 3-46 Vận tốc dịng chảy thực đo tính tốn theo trục Tây -> Đơng (trục x) trung bình độ sâu trạm sóng B 65 Hình 3-47 Vận tốc dịng chảy thực đo tính tốn theo trục Nam -> Bắc (trục y) trung bình độ sâu trạm sóng B 66 Viện Kỹ thuật Biển vii Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 Hình 3-48 Chiều cao sóng có nghĩa thực đo tính tốn trạm sóng B 66 Hình 3-49 Chu kỳ sóng thực đo tính tốn trạm sóng B 67 Hình 3-50 Hướng sóng thực đo tính tốn trạm sóng B 67 Hình 3-51 Vị trí kè nhà máy nhiệt điện Dun Hải 68 Hình 3-52 Cơng trình kè nhà máy nhiệt điện huyện Dun Hải, tỉnh Trà Vinh 69 Hình 3-53 Diễn biến mực nước mùa lũ qua số năm Chiang Saen (trên-Thuộc Thái Lan) Kratie (dưới- thuộc Campuchia) [14] 73 Hình 3-54 Diễn biến mực nước mùa kiệt qua số năm Chiang Saen (Trên-thuộc Thái Lan) Kratie (dưới – thuộc Campuchia) [14] 74 Hình 3-55 Vị trí trích xuất kết so sánh 76 Hình 3-56 Trường mực nước thời điểm đỉnh triều mùa GMĐB 78 Hình 3-57 Trường mực nước thời điểm chân triều mùa GMĐB 79 Hình 3-58 Biến đổi mực nước đỉnh triều vị trí cách bờ 1Km, 10Km, 20Km, 30Km mặt cắt mùa GMĐB 80 Hình 3-59 Trường mực nước thời điểm đỉnh triều mùa GMTN 80 Hình 3-60 Trường mực nước thời điểm chân triều GMTN 81 Hình 3-61 Biến đổi mực nước đỉnh triều vị trí cách bờ 1Km, 10Km, 20Km, 30Km mặt cắt mùa GMTN .82 Hình 3-62 Trường mực nước bão cấp 12 83 Hình 3-63 Biến đổi mực nước vị trí cách bờ 1Km, 10Km, 20Km 30Km mặt cắt bão cấp 12 83 Hình 3-64 Vận tốc dòng chảy triều lên mùa GMĐB 84 Hình 3-65 Vận tốc dịng chảy triều xuống mùa GMĐB 85 Hình 3-66 Vận tốc dịng chảy triều lên mùa GMTN 85 Hình 3-67 Vận tốc dòng chảy triều xuống mùa GMTN 86 Viện Kỹ thuật Biển viii Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 Hình 3-68 Trường dịng chảy triều lên khu vực ven biển xã Trường Long Hịa 88 Hình 3-69 Phân chia dịng chảy có kè nhà máy nhiệt điện Duyên Hải 89 Hình 3-70 Phân chia dòng chảy chưa xây kè nhà máy nhiệt điện Dun Hải .89 Hình 3-71 Trường vận tốc dịng chảy triều lên mùa GMĐB khu vực xã Dân Thành Đông Hải 90 Hình 3-72 Vận tốc dòng chảy triều lên mùa GMĐB 92 Hình 3-73 Vận tốc dịng chảy triều lên mùa gió mùa Tây Nam 93 Hình 3-74 Vận tốc dịng chảy triều xuống mùa GMĐB 94 Hình 3-75 Vận tốc dịng chảy triều xuống mùa GMTN 95 Hình 3-76 Vận tốc dịng chảy triều lên vị trí cách bờ 1km mùa GMĐB mùa GMTN .96 Hình 3-77 Vận tốc dịng chảy triều lên vị trí cách bờ 10km mùa GMĐB mùa GMTN .96 Hình 3-78 Vận tốc dòng chảy triều xuống vị trí cách bờ 1km mùa GMĐB mùa GMTN 97 Hình 3-79 Vận tốc dịng chảy triều xuống vị trí cách bờ 10km mùa GMĐB mùa GMTN 97 Hình 3-80 Trường dòng chảy bão cấp 12 98 Hình 3-81 Vận tốc dòng chảy mặt cắt bão cấp 12 99 Hình 3-82 Hoa dịng chảy trung bình độ sâu vị trí cách bờ 1km 100 Hình 3-83 Hoa dịng chảy trung bình độ sâu vị trí cách bờ 10km 100 Hình 3-84 Hoa dịng chảy trung bình độ sâu vị trí cách bờ 20km 101 Hình 3-85 Hoa dịng chảy trung bình độ sâu vị trí cách bờ 30km 102 Hình 3-86 Dịng chảy dư gió vào tháng .102 Hình 3-87 Dịng chảy dư gió vào tháng .103 Viện Kỹ thuật Biển ix Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 Hình 3-88 Dịng chảy dư gió vào tháng .103 Hình 3-89 Dịng chảy dư gió vào tháng .104 Hình 3-90 Dịng chảy dư gió vào tháng .104 Hình 3-91 Dịng chảy dư gió vào tháng .105 Hình 3-92 Dịng chảy dư gió vào tháng .105 Hình 3-93 Dịng chảy dư gió vào tháng .106 Hình 3-94 Dịng chảy dư gió vào tháng .106 Hình 3-95 Dịng chảy dư gió vào tháng 10 107 Hình 3-96 Dịng chảy dư gió vào tháng 11 107 Hình 3-97 Dịng chảy dư gió vào tháng 12 108 Hình 3-98 Trường sóng vùng nghiên cứu mùa GMĐB .110 Hình 3-99 Trường sóng vùng nghiên cứu mùa GMTN .111 Hình 3-100 Chiều cao sóng vị trí trích xuất kết mùa GMĐB 111 Hình 3-101 Chiều cao sóng vị trí trích xuất kết mùa GMTN 112 Hình 3-102 Trường sóng vùng nghiên cứu bão cấp 12 .112 Hình 3-103 Chiều cao sóng bão cấp 12 vị trí trích xuất kết 113 Hình 3-104 Trường sóng khu vực ven biển xã Hiệp Thạnh Mỹ Long Nam mùa GMĐB 114 Hình 3-105 Trường sóng khu vực ven biển xã Hiệp Thạnh mà Mỹ Long Nam mùa GMTN 114 Hình 3-106 Trường sóng mùa GMĐB khu vực ven biển xã Trường Long Hòa .115 Hình 3-107 Trường sóng mùa GMTN khu vực ven biển xã Trường Long Hòa .116 Viện Kỹ thuật Biển x Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 Hình 3-161 Chiều cao sóng khu vực ven biển cách bờ 20km mùa GMTN ứng với kịch Hình 3-162 Chiều cao sóng khu vực ven biển cách bờ 30km mùa GMĐB ứng với kịch Viện Kỹ thuật Biển 153 Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 Hình 3-163 Chiều cao sóng khu vực ven biển cách bờ 30km mùa GMTN ứng với kịch Hình 3-164 Chiều cao sóng khu vực cách bờ 1km bão cấp 12 ứng với kịch NBD Viện Kỹ thuật Biển 154 Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 Hình 3-165 Chiều cao sóng khu vực cách bờ 10km bão cấp 12 ứng với kịch NBD Hình 3-166 Chiều cao sóng khu vực cách bờ 20km bão cấp 12 ứng với kịch NBD Viện Kỹ thuật Biển 155 Đề tài NCKH: Ứng dụng mô hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 Hình 3-167 Chiều cao sóng khu vực cách bờ 30km bão cấp 12 ứng với kịch NBD 3.3.3.3 Chế độ bồi xói Theo kết mơ chế độ thủy động lực chế độ sóng với kịch NBD 2030 2050 cho thấy: Khi mực nước biển tăng vận tốc dịng chảy có xu hướng giảm, chiều cao sóng có xu hướng tăng, nhiên mức độ tăng giảm vận tốc dịng chảy chiều cao sóng không đáng kể Kết mô chế độ bồi xói sau năm với kịch NBD 2030 2050 vùng ven biển Trà Vinh cho thấy biến đổi lượng bồi xói sau năm khơng có biến đổi nhiều so với năm trạng Về xu thấy rằng: - Vùng ven biển Trà Vinh có tượng giảm lượng bùn cát bồi lắng diện rộng (từ bờ tới khơi xa cách bờ 30km) Nguyên nhân đến năm 2030 2050 lượng bùn cát cửa sông giảm phần lớn lượng bùn cát bị giữ lại hồ chứa thượng nguồn sông Mê Kơng Xu giảm lượng bùn cát thấy rõ biểu đồ so sánh lượng bồi xói sau năm kịch (Hình 3-170 đến Hình 3-173) - Tăng vùng xói: Xu chưa rõ nét có mở rộng vùng xói vùng ven biển bờ 8-10km thuộc xã Trường Long Hòa Viện Kỹ thuật Biển 156 Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 - Sau xây dựng kè nhà máy nhiệt điện Duyên Hải, vùng ven biển xã Dân Thành bảo vệ an toàn Vùng bên tuyến kè bồi lắng trung bình 50cm/năm với phương án trạng 2015, 35-40cm/năm kịch NBD 2030 25-35cm/năm kịch NBD 2050 Tuy nhiên cần có biện pháp bảo vệ khu vực đầu tuyến kè vùng bờ biển khu vực cuối xã Dân Thành, đầu xã Đơng Hải khu vực xảy tình trạng bị sóng biển xâm thực mạnh Kết mơ diễn biến bồi xói sau năm kịch NBD 2030 2050 trình bày Hình 3-168 Hình 3-169 Hình 3-168 Bề dày lớp bồi/xói sau năm VNC-KB NBD 2030 Viện Kỹ thuật Biển 157 Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 Hình 3-169 Bề dày lớp bồi/xói sau năm VNC – KB NBD 2050 Hình 3-170 So sánh lượng bồi xói sau năm kịch vị trí cách bờ 1km Viện Kỹ thuật Biển 158 Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 Hình 3-171 So sánh lượng bồi xói sau năm kịch vị trí cách bờ 10km Hình 3-172 So sánh lượng bồi xói sau năm kịch vị trí cách bờ 20km Viện Kỹ thuật Biển 159 Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 Hình 3-173 So sánh lượng bồi xói sau năm kịch vị trí cách bờ 30km Viện Kỹ thuật Biển 160 Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 KẾT LUẬN Các kết tính tốn mơ hình tốn cho kịch khác cung cấp cụ thể thông tin để làm rõ chế độ thủy động lực học, chế vận chuyển bùn cát q trình xói lở bồi tụ vùng ven biển tỉnh Trà Vinh Cụ thể sau: • Mực nước: -Trong mùa GMĐB, mực nước đỉnh triều dao động từ 1,53m đến 1,63m khu vực cách bờ 1km; Cứ xa 10km mực nước triều giảm từ 3cm – 4cm -Trong mùa GMTN, mực nước đỉnh triều dao động từ 1,44m đến 1,47m khu vực cách bờ 1km; Cứ xa bờ 10Km mực nước triều giảm với tốc độ 2cm-3cm Thời điểm chân triều: Mực nước có xu hướng giảm dần theo hướng từ Nam → Bắc Trong mùa GMĐB mực nước chân triều dao động từ -1,38m đến -0,9m, mùa GMTN mực nước chân triều dao động từ -1,5m đến -1,37m • Dịng chảy: - Dòng chảy thủy triều vào cửa sông Cung Hầu Định An chiếm ưu yếu tố tự nhiên chi phối chế độ thủy động lực học khu vực ven biển Trà Vinh Mặt khác dịng chảy vùng hai sơng phụ thuộc lớn vào dịng chảy sơng Mê Kơng Khi triều lên, vận tốc dịng khu vực hai cửa sông biến đổi từ 0,2-1,2 m/s mùa GMĐB 0,2-0,8m/s mùa GMTN; Khi triều xuống vận tốc dòng chảy biến đổi từ 0,15-0,95m/s mùa GMĐB 0,251,25m/s mùa GMTN - Khu vực dải ven biển Trà Vinh vùng xa bờ có vận tốc dịng chảy nhỏ vùng cửa sơng Cung Hầu Định An Vận tốc dịng chảy biến đổi khoảng từ 0,2-0,6m/s Vận tốc mùa GMĐB lớn tốc độ dòng chảy mùa GMTN Khi xa bờ 20-30km dòng chảy biến đổi khoảng từ 0,40,5m/s GMĐB 0,2-0,3m/s mùa GMTN - Xã Trường Long Hịa có vị trí đặc biệt nơi có phân chia dịng chảy ven bờ khu vực ven biển Trà Vinh triều lên vùng ven biển xã Dân Thành, phía trước kè nhà máy nhiệt điện nơi phân chia dòng chảy triều xuống - Trong bão cấp 12, vận tốc dòng chảy vùng ven biển Trà Vinh biến đổi từ 0,6-1,2m/s • Sóng: Viện Kỹ thuật Biển 161 Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 - Trong mùa GMĐB, khu vực dải ven biển cách bờ 1km chiều cao sóng biến đổi từ 0,46m tới 1,76m; Ra xa bờ 10km chiều cao sóng tăng nhanh, biến đổi từ 1,1m 2,91m, trung bình tăng 1m so với dải ven biển cách bờ 1km; Ra xa bờ 20km chiều cao sóng 1,32m - 3,28m, tăng trung bình 0,56m so với dải ven biển cách bờ 10km; Ra xa bờ 30km chiều cao sóng tăng trung bình 0,28m so với dải ven biển cách bờ 20km - Trong mùa GMTN, chiều cao sóng giảm khoảng 1-1,5m so với chiều cao sóng mùa GMĐB - Trong bão cấp 12:- Chiều cao sóng vùng ven biển cách bờ 1km biến đổi từ 2,1m đến 2,6m, tăng trung bình 0,8m so với điều kiện bình thường; Ra xa bờ 10km, chiều cao sóng biến đổi từ 2,3m đến 6,5m, cao từ 1,5-3,6m so với điều kiện bão; Ra xa bờ 20-30km, chiều cao sóng biến đổi khoảng từ 7m đến 7,8m, cao trung bình 4m-5m so với điều kiện khơng có bão • Bồi xói Từ kết mơ cho thấy vùng bờ biển Trà Vinh xảy tượng bồi xói đan xen, phần lớn bờ biển xã Trường Long Hịa xã Đơng Hải có xu hướng bồi tụ Vùng bị xói chủ yếu thuộc xã Hiệp Thạnh, vùng cuối bờ biển xã Dân Thành đầu dải bờ biển xã Trường Long Hòa Tuy nhiên, năm, tượng xói lở chủ yếu diễn mùa GMĐB Tới mùa GMTN vùng bờ biển Trà Vinh xảy tượng bồi tụ, lượng bồi tụ mùa GMTN vùng bờ biển xã Đông Hải đạt khoảng 10-20cm, vùng bờ biển xã Trường Long Hòa đạt khoảng 10cm • Với kịch NBD 2030 2050: - Mực nước có xu hướng tăng so với năm 2015 6,7cm năm 2030 16,8cm năm 2050 - Vận tốc dòng chảy có xu hướng giảm, nhiên lượng giảm khơng đáng kể Trung bình vận tốc dịng chảy năm 2030 giảm 1,3cm/s so với năm 2015 vận tốc dòng chảy năm 2050 giảm 1,6cm/s so với năm 2030 - Chiều cao sóng có xu hướng tăng, lượng tăng khơng lớn Chiều cao sóng năm 2030 tăng trung bình 3cm so với năm 2015; chiều cao sóng năm 2050 tăng trung bình 4cm so với năm 2030 - Lượng bồi lắng có xu hướng giảm, vùng bồi xói có xu hướng tăng Viện Kỹ thuật Biển 162 Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ TN & MT (2016) Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam CMB (2009) Báo cáo tổng kết dự án: “Nghiên cứu đầu tư cảng Container quốc tế Vũng tàu” Hợp phần: “Nghiên cứu thuỷ văn, thuỷ lực bồi xói mơ hình tốn” Chủ nhiệm: Nguyễn Hữu Nhân DHI (2009) MIKE21/3 Coupled Model FM User Guide Niên giám thống kê Trà Vinh năm 2015 Tổng cục Thuỷ Lợi (2010) Báo cáo CSDL điều tra cửa sông, sông Hậu sơng Sài Gịn Đồng Nai Chủ trì thực hiện: VKTB VKHTLMN VKTB (2014) Báo cáo tổng hợp đề tài cấp nhà nước: “Nghiên cứu chế hình thành phát triển vùng bồi tụ ven bờ giải pháp khoa học công nghệ để phát triển bền vững kinh tế, xã hội vùng biển Cà Mau” Chủ nhiệm: Nguyễn Hữu Nhân” VKTB (2011) Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước: “Nghiên cứu tác động hệ thống thuỷ lợi Bắc Bến Tre môi trường lưu vực đề xuất biên pháp giảm thiểu tác động tiêu cực diễn biến môi trường vùng nhạy cảm tỉnh Bến Tre” Chủ nhiệm: Nguyễn Thế Biên VKTB (2011) Báo cáo tổng kết đề tài cấp tỉnh: “Nghiên cứu đánh giá tổng thể trạng xói lở-bồi lấp vùng biển ven bờ từ Vũng Tàu đến Bình Châu đề xuất giải pháp khắc phực” Chủ nhiệm: Nguyễn Thế Biên VKTB(2013) Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp Khoa học Cơng nghệ dự báo, phịng chống biển lấn đoạn bờ biển tỉnh Trà Vinh vùng phụ cận” Chủ nhiệm: Hoàng Văn Huân 10 VKTB (2014) Báo cáo tổng kết đề tài cấp tỉnh: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ giảm sóng thân thiện với mơi trường phục vụ phịng chống sạt lở, bảo vệ bờ biển địa bàn tỉnh Trà Vinh” Chủ nhiệm: Hoàng Văn Huân 11 VKHTL VN (2010) Báo cáo tổng kết đề tài cấp Nhà Nước “Nghiên cứu giải pháp khoa học, công nghệ cho hệ thống cơng trình chỉnh trị sơng đoạn trọng điểm vùng đồng Bắc Bộ Nam Bộ” Chủ nhiệm: Lương Phương Hậu 12 VKHTL MN (2011) Báo cáo tổng kết đề tài cấp “Nghiên cứu chế độ dòng chảy, phân bố bùn cát ven biển từ cửa sơng Sồi Rạp đến cửa Tiểu, đề xuất giải Viện Kỹ thuật Biển 163 Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 pháp chống sạt lở đê biển Gị Cơng, tỉnh Tiền Giang” Chủ nhiệm: Lê mạnh Hùng 13 Viện KHTL MN (2012) Một số vấn đề phát triển thủy lợi ĐBSCL thích ứng với biến đổi khí hậu nước biển dâng, báo cáo tham luận hội thảo Tham vấn định hướng chiến lược phát triển bền vững Đồng Bằng Sông Cửu Long bối cảnh BĐKH năm 2012 14 Viện KHTLMN (2016) Tác động biến đổi khí hậu, phát triển thượng nguồn, phát triển nội tới ĐBSCL, thách thức giải pháp ứng phó Báo cáo tham luận hội thảo Các giải pháp kiểm soát mặn, trữ phục vụ sản xuất dân sinh vùng ĐBSCL Viện Kỹ thuật Biển 164 Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 Viện Kỹ thuật Biển 165 ... thuật Biển 30 Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 2.3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH Địa hình tỉnh Trà Vinh mang... thuật Biển 31 Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 - Địa hình phức tạp tỉnh Trà Vinh hình thành nên... iv Đề tài NCKH: Ứng dụng mơ hình tốn mơ thủy thạch động lực, sóng, nước dâng khu vực Trà Vinh cho trường hợp trạng kịch BĐKH 2030, 2050 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1-1: Các moodule sử dụng mơ hình