8. Cấu trỳc của luận ỏn
1.2. CÁC NGHIấN CỨU TRONG NƯỚC
Những nghiờn cứu về vấn đề diễn biến bờ, bói biển trước đõy ở nước ta cũng đó được cỏc nhà khoa học quan tõm. Tuy nhiờn, phải từ cuối những năm 90 của thế kỷ trước trở lại đõy thỡ vấn đề này mới được chỳ trọng nhiều hơn, cỏc cụng trỡnh
nghiờn cứu ngày càng nhiều, đa dạng và được cụng bố dưới nhiều hỡnh thức, cú thể kể ra một số nghiờn cứu tiờu biểu dưới đõy:
- Một số điều tra, nghiờn cứu về diễn biến đường bờ, bói biển hay nguyờn nhõn gõy biến động, xúi lở bờ - bói thụng qua cỏc dữ liệu đo đạc cỏc chế độ thủy thạch động lực ven bờ (súng, mực nước, dũng chảy ven, bựn cỏt và mặt cắt bói) đó được một số cỏc cơ quan, cỏ nhõn chủ trỡ thực hiện. Điển hỡnh là viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam với một số dự ỏn điều tra cơ bản (ĐTCB) như: ĐTCB biến động hỡnh thỏi dải ven biển Bắc Bộ và Trung Bộ (1999 - 2004), Theo dừi diễn biến xúi lở ven biển Hải Hậu (2005 - 2010), ĐTCB cỏc trọng điểm xúi lở ven biển Phỳ Yờn (2003 - 2006),… Cỏc dự ỏn này đó tiến hành đo đồng bộ dũng chảy ven, mực nước, súng, bựn cỏt và nhất là diễn biến cỏc mặt cắt ngang bói đại diện cho khu vực quan tõm để điều tra, phõn tớch nguyờn nhõn, quỏ trỡnh diễn biến bói tại những trọng điểm đó lựa chọn [40], [41], [45]. Cú thể núi đõy là những dữ liệu rất cú ý nghĩa thực tế, phục vụ cỏc nghiờn cứu cơ bản và điều tra theo dừi xúi lở đó xảy ra tại vựng nghiờn cứu. - Phần lớn cỏc kết quả nghiờn cứu về quỏ trỡnh diễn biến bờ, bói biển ở Việt Nam
thụng qua cỏc đề tài, dự ỏn ở cỏc cấp khỏc nhau (cơ sở, bộ, tỉnh, Nhà nước). Hầu hết những kết quả nghiờn cứu này dựa chủ yếu vào cỏc mụ phỏng bằng mụ hỡnh số trị. Những kết quả nghiờn cứu cú liờn quan, đó được cụng bố trờn cỏc tạp chớ, cỏc bỏo cỏo, hội thảo,… Cú thể kể ra đõy một vài cụng trỡnh tiờu biểu của cỏc tỏc giả như:
+ Trong tuyển tập bỏo cỏo hội thảo khoa học lần thứ 10 của Viện KHKTTV và MT năm 2007, hai tỏc giả Vũ Thanh Ca và Nguyễn Quốc Trinh đó cụng bố bài bỏo
“Nghiờn cứu về nguyờn nhõn xúi lở bờ biển Nam Định”. Kết quả nghiờn cứu dựa
vào việc sử dụng mụ hỡnh tớnh lan truyền súng trong vựng ven bờ và dũng vận chuyển bựn cỏt dọc bờ. Nghiờn cứu đối với vựng bờ biển Nam Định, cỏc tớnh toỏn cho thấy chỉ cú súng với độ cao lớn hơn 0,75 m mới cú khả năng gõy vận chuyển cỏt một cỏch đỏng kể. Kết quả nghiờn cứu cú thể sơ bộ kết luận rằng hiện tượng xúi lở ở vựng bờ biển tỉnh Nam Định là do thiếu hụt bựn cỏt do dũng vận chuyển bựn cỏt dọc bờ gõy ra [7].
+ Trịnh Việt An và nnk của Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đó thực hiện đề tài cấp cơ sở “Nghiờn cứu sử dụng mụ hỡnh LITPACK trong nghiờn cứu dự bỏo biến
động xúi lở bờ biển phục vụ cho quy hoạch chiến lược bờ biển ở nước ta”, cụng bố
thỏng 12 năm 2008. Đề tài đó tớnh toỏn lượng vận chuyển bựn cỏt dọc bờ trung bỡnh năm cho đoạn bờ biển Thuận An-Hũa Duõn-TT Huế. Ứng dụng mụ hỡnh LITPACK để dự bỏo biến động xúi lở bờ biển từ Thuận An đến Hũa Duõn sau 1, 5 và 10 năm trước và sau khi cú cụng trỡnh chỉnh trị. Đề xuất giải phỏp cụng trỡnh nhằm bảo vệ bờ biển Thuận An-Hũa Duõn [2].
+ Nguyễn Thọ Sỏo và nnk với đề tài “Đỏnh giỏ tỏc động cụng trỡnh đến bức
tranh thủy động lực khu vực cửa sụng ven bờ Bến Hải, Quảng Trị”, cụng bố trờn
Tạp chớ Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiờn và Cụng nghệ 26, Số 3S (năm 2010). Trong nghiờn cứu này, cỏc tỏc giả giới thiệu một số kết quả nghiờn cứu đỏnh giỏ tỏc động của cụng trỡnh đến cỏc trường thủy động lực vựng cửa sụng, ven biển Cửa Tựng bằng việc ứng dụng bộ mụ hỡnh MIKE 21, từ đú phõn tớch nguyờn nhõn dẫn đến cỏc hiện tượng bồi xúi bất thường trong khu vực, làm tiền đề cho việc đề xuất và quy hoạch cỏc cụng trỡnh chỉnh trị phục vụ phỏt triển bền vững kinh tế xó hội và mụi trường [53].
+ Nguyễn Khắc Nghĩa và nnk của Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam với kết quả nghiờn cứu đề tài cấp cơ sở “Nghiờn cứu bước đầu qui luật cõn bằng động của
mặt cắt bói biển và ảnh hưởng của chỳng đến ổn định bờ, bói biển trong điều kiện Việt Nam” năm 2010. Đề tài ứng dụng mụ hỡnh SBEACH để tớnh toỏn diễn biến mặt
cắt bói trong cỏc điều kiện bóo và giú mựa đặc trưng. Sử dụng phương trỡnh cõn bằng mặt cắt do Dean đề xuất để tớnh cõn bằng mặt cắt bói tại cỏc trọng điểm lựa chọn. Từ kết quả nghiờn cứu đề tài đó bước đầu xỏc định cỏc dạng mặt cắt cõn bằng bói biển kinh nghiệm cho khu vực bói biển đường 14 Hải Phũng và Cảnh Dương-Quảng Bỡnh, cú so sỏnh với dạng tới hạn của mặt cắt cõn bằng do Dean đề xuất năm 1977 [46].
+ Tỏc giả Nguyễn Khắc Nghĩa và nnk với đề tài “Nghiờn cứu tổng hợp cụng
nghệ dự bỏo phũng chống xúi lở bờ biển”, đề tài cấp cơ sở Viện Khoa học Thủy lợi
năm 2005. Trong đề tài này, cỏc tỏc giả đó ứng dụng mụ hỡnh năng lượng và mụ hỡnh thụng lượng để tớnh toỏn suất vận chuyển bựn cỏt dọc bờ cho khu vực Hải Hậu,
Nam Định. Kết quả tớnh toỏn, nghiờn cứu của đề tài chủ yếu đưa ra được lượng vận chuyển bựn cỏt dọc bờ Hải Hậu [42].
+ Cỏc tỏc giả Phạm Thành Nam, Hocine Oumeraci, Magnus Larson và Hans Hanson với đề tài “Sử dụng một phương trỡnh bậc cao để giải phương trỡnh bảo toàn khối lượng trầm tớch”. Nghiờn cứu đó sử dụng cỏc hệ số bậc cao Euler-W ENO
để giải cỏc phương trỡnh bảo toàn khối lượng trầm tớch. Chương trỡnh Euler-WENO cải thiện độ chớnh xỏc khi mụ phỏng sự biến động hỡnh thỏi bói biển gõy ra do súng và dũng chảy, đặc biệt là sự biến động đối với khu vực cú cỏc cụng trỡnh ven biển. Từ đú đưa ra kiến nghị sẽ tiếp tục nghiờn cứu vấn đề này cũng như cỏc chương trỡnh tiờn tiến hơn để nõng cao dự bỏo của quỏ trỡnh biến động hỡnh thỏi xung quanh cỏc cụng trỡnh gần bờ [31].
+ Tỏc giả Trương Văn Bốn và nnk với đề tài “Nguyờn nhõn xúi mũn, bồi lắng
và biến đổi luồng lạch tại khu vực cửa Lấp và cửa Lộc An (Bà Rịa-Vũng Tàu) dựa trờn dữ liệu đo đạc thực tế và mụ phỏng bằng mụ hỡnh số”, năm 2012. Trong nghiờn cứu này cỏc tỏc giả đó sử dụng mụ hỡnh Mike FM kết hợp với mụ hỡnh Genes is, phõn tớch ảnh viễn thỏm và số liệu thực đo để tớnh toỏn chế độ thủy động lực, diễn biến bồi lấp khu vực cỏc cửa sụng Lấp và Lộc An và biến động đường bờ, bói biển tại khu vực từ Cửa Lấp đến cửa Lộc An thuộc tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu theo cỏc mựa đặc trưng [6].
+ Cỏc tỏc giả Vũ Minh Cỏt và Vũ Minh Anh với đề tài “Mụ phỏng chế độ thủy
động lực học và vận chuyển bựn cỏt khi xõy dựng cảng Lạch Huyện”. Trong nghiờn
cứu này cỏc tỏc giả đó ứng dụng Mike21/3 couple FM để mụ phỏng cỏc chế độ thủy động lực học ở toàn bộ vịnh Hải Phũng trong thỏng 2 (mựa kiệt) và thỏng 7 (mựa lũ) năm 2006 để đưa ra trường súng, mực nước, dũng chảy và sau đú mụ phỏng vận chuyển bựn cỏt trong trường hợp cú và khụng cú cụng trỡnh (cầu tàu) [8].
+ Tỏc giả Nguyễn Mạnh Hựng với cuốn sỏch “Biến động bờ biển và cửa sụng
Việt Nam” đõy là cuốn sỏch chuyờn khảo đưa ra cỏc thụng tin chung về cỏc quỏ
trỡnh ven bờ, cửa sụng được cụng bố năm 2010. Những cơ sở khoa học về cỏc quỏ trỡnh biến động bờ biển, cửa sụng và một số kết quả bước đầu về nghiờn cứu đặc điểm biến động bờ biển, cửa sụng Việt Nam, trong đú cú đề cập đến khu vưc ven biển Hải Hậu, Nam Định. Cuốn sỏch được biờn tập chủ yếu dựa vào kết quả nghiờn
cứu của cỏc dự ỏn VS/RDE-03 và 41/RF2 của Chương trỡnh hợp tỏc nghiờn cứu Việt Nam - Thụy Điển giai đoạn 2004 - 2011 và 2004 - 2007 [14], [24].
+ Nguyễn Mạnh Hựng và nnk với đề tài “Tớnh toỏn biến động bờ biển khu vực
ven biển Hải Hậu - Nam Định và chõu thổ sụng Hồng dưới tỏc động đồng thời của trường súng và mực nước” được cụng bố năm 2011, nghiờn cứu đó sử dụng hai bộ
mụ hỡnh để mụ phỏng quỏ trỡnh diễn biến bờ biển Hải Hậu và chõu thổ sụng Hồng đú là mụ hỡnh súng SWAN (tớnh cho toàn bộ Biển Đụng) và mụ hỡnh STWAVE (tớnh cho khu vực địa phương). Dũng chảy sử dụng mụ hỡnh ADCIRC (tớnh cho toàn vựng tõy vịnh Bắc Bộ) và CMS-M2D (tớnh cho khu vực địa phương). Mụ hỡnh biến đổi đỏy sử dụng cụng thức tớnh vận chuyển bựn cỏt của LUND-CIRP với đầu vào là cỏc tham số động lực đó tớnh từ cỏc mụ hỡnh trờn. Cỏc số liệu phục vụ kiểm định mụ hỡnh được lấy từ dự ỏn VS/RDE-03 thuộc Chương trỡnh hợp tỏc Nghiờn cứu Việt Nam-Thụy Điển 2004-2011. Kết quả đó đưa ra một số kịch bản tớnh toỏn diễn biến bói biển khu vực chõu thổ sụng Hồng theo cỏc mựa và năm [14], [25].
+ Cỏc tỏc giả Thorsten Albers và Nicole von Lieberman cựng cỏc cộng sự ở Việt Nam với cụng trỡnh “Nghiờn cứu về dũng chảy và mụ hỡnh xúi lở” trong dự ỏn Quản lý nguồn tài nguyờn thiờn nhiờn vựng ven biển tỉnh Súc Trăng, cụng bố thỏng 1 năm 2011. Trong nghiờn cứu này, cỏc tỏc giả đó sử dụng mụ hỡnh súng (SWAN), mụ hỡnh thủy động lực học (RMA•Kalypso), mụ hỡnh diễn biến xúi bồi thủy động lực học (RMA, GENESIS) để nghiờn cứu quỏ trỡnh động lực, diễn biến xúi bồi khu vực biển Vĩnh Tõn, Súc Trăng. Cỏc giải phỏp cụng trỡnh khỏc nhau được đưa vào trong mụ hỡnh và hiệu quả của cụng trỡnh được mụ phỏng. Mục tiờu của cỏc giải phỏp cụng trỡnh là làm giảm xú i lở và gia tăng bồi lắng. Cỏc tỏc động tiờu cực như xú i lở sau cụng trỡnh phải được loại bỏ càng nhiều càng tốt [12].
- Cũng giống như trờn thế giới, ở Việt Nam nghiờn cứu cỏc chế độ thủy thạch động lực, diễn biến đường bờ, bói biển ngoài việc dựa trờn cỏc tài liệu đo đạc, mụ phỏng trờn mụ hỡnh toỏn thỡ cũng đó cú một số nghiờn cứu được đưa ra từ phương phỏp sử dụng mụ hỡnh vật lý. Hệ thống thớ nghiệm ban đầu được xõy dựng ở nước ta như ở Phỳ An (Sài Gũn), chỉ với mục đớch thớ nghiệm cỏc chế độ thủy lực và cụng trỡnh chỉnh trị trong sụng [20]. Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam với cỏc
phũng thớ nghiệm được xõy dựng từ những năm 1960, gần đõy được nõng cấp thành
Phũng Thớ nghiệm trọng điểm Quốc gia về động lực học sụng biển, là cơ sở tiến
hành nhiều nhất cỏc đề tài về chỉnh trị sụng và bờ biển, hải đảo của cả nước. Tuy nhiờn, vấn đề nghiờn cứu vẫn chủ yếu tập trung vào cỏc chế độ thủy lực và cụng trỡnh chỉnh trị sụng, rất ớt và chỉ mới cú một số tiến hành cỏc thớ nghiệm về chế độ thủy động lực vựng ven biển, hải đảo từ khoảng những năm 1990 trở lại đõy. Cỏc nghiờn cứu về chế độ thủy động lực vựng biển, ven biển và hải đảo vẫn chủ yếu tập trung vào quỏ trỡnh lan truyền súng, tỏc động của súng lờn cụng trỡnh đờ biển (ỏp lực súng lờn mỏi đờ, ổn định cấu kiện lỏt mỏi, súng leo, súng tràn), sự ổn định của giàn khoan do súng tỏc động,… Đối với nghiờn cứu tương tỏc súng với cụng trỡnh giảm súng mới chỉ chỳ trọng đến quỏ trỡnh suy giảm khi cú cụng trỡnh dạng đờ ngầm trờn bói, mỏ hàn chữ T, súng qua rừng ngập mặn. Hầu như chưa cú nghiờn cứu, thớ nghiệm nào đỏnh giỏ về quỏ trỡnh diễn biến địa hỡnh bói biển dưới sự ảnh hưởng của cụng trỡnh chỉnh trị.
- Một trong những nghiờn cứu mà cú sử dụng mụ hỡnh vật lý để mụ phỏng quỏ trỡnh diễn biến bói khi cú cụng trỡnh chỉnh trị đó được nghiờn cứu ở Việt Nam đú là của cỏc tỏc giả Thorsten Albers và Nicole von Lieberman cựng cỏc cộng sự ở Việt Nam với cụng trỡnh “Nghiờn cứu về dũng chảy và mụ hỡnh xúi lở” trong dự ỏn Quản lý nguồn tài nguyờn thiờn nhiờn vựng ven biển tỉnh Súc Trăng, năm 2011 [12]. Trong nghiờn cứu này, cỏc tỏc giả đó thớ nghiệm trờn mụ hỡnh vật lý để nghiờn cứu quỏ trỡnh động lực, diễn biến xúi bồi khu vực biển Vĩnh Tõn, Súc Trăng. Cỏc giải phỏp cụng trỡnh khỏc nhau được đưa vào trong mụ hỡnh và hiệu quả của cụng trỡnh được thớ nghiệm mụ phỏng. Cú thể núi, đõy là một trong những nghiờn cứu khỏ đầy đủ và cú sự kết hợp giữa cỏc phương phỏp, trong đú cú phương phỏp thớ nghiệm trờn mụ hỡnh vật lý về diễn biến bói khi cú cụng trỡnh chỉnh trị, vị trớ và cỏc giỏ trị tốt nhất của cụng trỡnh cũng được xỏc định. Từ kết quả nghiờn cứu, thớ nghiệm và mụ phỏng cỏc tỏc giả đó đề xuất được những thụng số của cụng trỡnh chỉnh trị: vị trớ, chiều dài, khoảng cỏch,… phự hợp đối với vựng biển Vĩnh Tõn, Súc Trăng.
Nhỡn chung, những nghiờn cứu về vấn đề diễn biến bờ, bói biển ở nước ta trong những năm gần đõy đang được cỏc nhà khoa học chỳ trọng và ngày càng cú
sự phỏt triển. Quỏ trỡnh diễn biến bói, bờ biển do ảnh hưởng của cụng trỡnh chỉnh trị cũng là vấn đề được lưu ý và nghiờn cứu nhiều hơn. Tuy nhiờn cú thể núi, những nghiờn cứu về vấn đề này ở nước ta từ trước đến nay vẫn chưa nhiều, phần lớn xuất phỏt từ cỏc đề tài dự ỏn với nguồn kinh phớ, thời gian cú hạn nờn chưa tập trung đi sõu hoặc cú thể đo đạc đủ dài, đầy đủ số liệu phục vụ nghiờn cứu. Do vậy kết quả cũn khỏ tản mạn, hầu như chỉ tập trung vào một vài khớa cạnh nào đú. Bờn cạnh đú, do điều kiện cũn khú khăn nờn phương phỏp ứng dụng để nghiờn cứu cũng chưa cú sự kết hợp nhiều, trang thiết bị và quy trỡnh đo đạc cũn khỏ thủ cụng, phương phỏp thớ nghiệm trong phũng mới chỉ giải quyết được một số bài toỏn thủy động lực cơ bản, kết quả nghiờn cứu chủ yếu vẫn dựa chớnh vào mụ phỏng trờn mụ hỡnh số trị, nhưng đõy cũng là phương phỏp đũi hỏi phải cú số liệu đầu vào cú độ chớnh xỏc cao, đầy đủ.