CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Ảnh hưởng môi trường của hoạt động khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải
3.1.3. Đánh giá ảnh hưởng môi trường của hoạt động khai thác cát và nạo vét
hàng hải
3.1.3.1. Ảnh hưởng đến địa hình nền đáy
Một trong những tác động trực tiếp và dễ nhận thấy nhất là sự thay đổi địa hình nền đáy khi tiến hành nạo vét luồng hàng hải và khai thác cát. Tùy theo quy mô, mức độ khác nhau của hai hoạt động này mà ảnh hưởng đến sự thay đổi địa hình đáy khác nhau nhưng nhìn chung ảnh hưởng của khai thác cát đến địa hình đáy lớn hơn rất nhiều so với nạo vét. Đối với các dự án nạo vét duy tuy luồng hàng hải, sự thay đổi địa hình khá nhỏ, chỉ phổ biến trong khoảng 0,3-0,8m. Tuy nhiên, với hoạt động nạo vét tạo luồng mới, độ sâu có thể thay đổi lớn hơn rất nhiều. Chẳng hạn, với dự án xây dựng cảng cửa ngõ quốc tế Lạch Huyện, độ sâu nạo vét thay đổi trong khoảng rất rộng, từ 0,5-7,5m [110]. Trong trường hợp có nhận chìm vật liệu nạo vét ở biển với những vị trí được qui hoạch phù hợp, ảnh hưởng do nâng cao nền đáy biển cũng không quá lớn, phạm vi thay đổi độ cao không rộng. Ở vùng bờ biển Hải Phịng, sau khi hồn thành dự án cảng cửa ngõ quốc tế Lạch Huyện, các dự án nạo vét mới khơng nhiều và thường có quy mơ nhỏ nên những tác động đến thay đổi địa hình chủ yếu là do nạo vét duy tu luồng hàng hải với sự thay đổi địa hình tương đối nhỏ.
Hình 3. 2. Thay đổi địa hình đáy (m) vùng ven bờ biển Hải Phòng do hoạt động khai thác cát (a-
trước khi khai thác cát; b-khai thác 30% các dự án đã được cấp phép) [7].
Trong khi đó, với hoạt động khai thác cát, một trong những tác động rõ rệt nhất là thay đổi độ sâu ở các vị trí sau khi khai thác với các quy mơ khác nhau, tùy thuộc vào từng dự án. Vì vậy, sự biến dạng địa hình đáy cũng diễn ra khác nhau ở mỗi khu vực theo quy hoạch khai thác cát (hình 3.2). Với sự biến động khơng đều ở các mỏ cát, độ sâu ở vùng ven bờ biển Hải Phịng có thể tăng trung bình khoảng 4,3m (ở các khu vực có hoạt động
(b) (a)
khai thác cát), lớn nhất là 7,2m và nhỏ nhất là 2,1m. Theo đó, mức độ ảnh hưởng cũng khác nhau, phụ thuộc vào qui mô và cường độ của mỗi dự án.
3.1.3.2. Ảnh hưởng đến điều kiện thủy động lực
Các kết quả nghiên cứu, khảo sát về ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải đến chế độ dòng chảy ven bờ Hải Phịng đã được thực hiện thơng qua đánh giá biến động của trường dòng chảy dư [111-112] trong các điều kiện trước và khi có hoạt động khai thác cát.
Hình 3. 3. Trường dịng chảy (m/s) tầng mặt ven biển Hải Phịng do ảnh hưởng của sóng gió NE
trong mùa khơ (a- gió bình thường, khi chưa có khai thác cát; b- gió bình thường khi khai thác cát 30%; c- gió mạnh, khi chưa có khai thác cát; d- gió mạnh khi khai thác cát 30%)
(a) (b)
Các kết quả tính tốn cho thấy trường dịng dư khu vực nghiên cứu biến động mạnh theo hướng gió tác động. Trong điều kiện bình thường dưới ảnh hưởng của gió NE, trường dịng dư của khu vực nghiên cứu có hướng SW, giá trị phổ biến trong khoảng 0,3-0,7m/s. Vận tốc dòng dư lớn tập trung ở khu vực cửa sông như sông Bạch Đằng, Văn Úc và khu vực phía ngồi Đồ Sơn. Khi ảnh hưởng của gió SE, trường dịng dư khu vực nghiên cứu khá nhỏ, phổ biến trong khoảng 0,1-0,2m/s. Giá trị dịng dư lớn nhất ở phía trong và cửa các sơng lớn (0,5-0,7m/s). Đối với gió mùa SW, trường dịng dư lớn hơn so với khi ảnh hưởng của gió NE và SE, phổ biến dao động trong khoảng 0,5-0,8m/s. Vận tốc dòng dư lớn nhất ngồi khu vực phía trong và cửa sơng cịn có khu vực phía Nam (0,8-1,0m/s). Trường dịng dư trong điều kiện bình thường, dưới tác động của các hướng gió khác nhau vào mùa mưa lớn hơn mùa khô và hầu như khơng có sự khác nhau giữa khi chưa khai thác cát và khai thác 30% trữ lượng các mỏ (hình 3.3 ).
Trường dịng dư dưới tác động của các hướng gió mạnh khác nhau (NE, SE, SW) có hướng giống như trong điều kiện tác động của gió bình thường, tuy nhiên độ lớn dịng chảy tăng đáng kể. Điều này thể hiện rõ nhất khi trường dịng dư chịu tác động của gió hướng SW. Giá trị của dịng dư khi ảnh hưởng của gió này phổ biến trong khoảng 0,8- 1m/s, đặc biệt ở khu vực phía Nam, giá trị dịng dư phổ biến 0,9-1,0m/s. Trong trường hợp ảnh hưởng của gió mạnh, trường dịng chảy dư vào mùa mưa thường lớn hơn mùa khô và khơng có sự khác nhau nhiều giữa khi chưa có hoạt động khai thác cát và khi khai thác 30% trữ lượng các mỏ cát, tương tự như trong điều kiện gió bình thường.
Ảnh hưởng đến biến động dịng chảy vùng ven bờ
Trên phạm vi toàn vùng, hoạt động khai thác cát có ảnh hưởng chủ đạo đến biến động dòng chảy tổng hợp ở khu vực nghiên cứu cũng đã được phân tích đánh giá dịng chảy trong một chu kỳ triều tại các điểm kiểm tra được tính tốn. Trong khi đó hoạt động nạo vét luồng hàng hải bao gồm cả nhận chìm ở biển ở Hải Phịng có tác động khơng đáng kể. Tại khu vực ven bờ tây nam cửa Văn Úc, dịng chảy dưới ảnh hưởng của gió NE trong điều kiện bình thường dao động từ 0,02-0,28m/s. Cũng trong điều kiện tương tự nhưng khi có hoạt động khai thác cát (30% trữ lượng), dòng chảy biến động trong khoảng 0,03- 0,26m/s. Phần lớn, dòng chảy tại thời điểm đạt cực đại cao bị giảm đi, còn cực tiểu thấp
tăng lên so với khi chưa có hoạt động khai thác cát, tuy nhiên sự khác nhau này không nhiều, nhỏ hơn 0,07m/s.
Trong điều kiện gió mạnh, dịng chảy khu vực này thường lớn hơn trong điều gió bình thường (0,08-0,32m/s). Sự khác nhau của dịng chảy giữa chưa có hoạt động khai thác cát và khi có hoạt động khai thác cát cũng được thể hiện rõ hơn. Dịng chảy có xu hướng tăng ở một số thời điểm (cực đại, cực tiểu), với giá trị tăng khoảng 0,03m/s. Tuy nhiên, vào một số thời điểm cực tiểu cao dịng chảy lại có xu hướng giảm so với khi chưa có hoạt động khai thác cát (giá trị lớn nhất 0,04m/s).
Ở khu vực phía đơng bắc cửa sơng Văn Úc, ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát thể hiện xu hướng giảm ở hầu như tất cả cực đại dịng chảy khi có hoạt động khai thác cát (giảm 0,1m/s) và khơng có sự khác nhau nhiều ở các thời điểm cực tiểu của dòng chảy. Cũng trong điều kiện ảnh hưởng của gió NE, ở khu vực phía đơng bắc và phía tây nam cửa sông Bạch Đằng, biến động dịng chảy hầu như khơng có sự khác nhau khi chưa khai thác cát và khai thác 30% trữ lượng các mỏ cát. Dưới ảnh hưởng của gió SE, tại khu vực phía tây nam cửa Văn Úc, dịng chảy có xu hướng tăng tại các thời điểm cực đại và cực tiểu (lớn nhất 0,06m/s), ngoại trừ vào mùa mưa trong điều kiện gió bình thường, tại một số thời điểm có xu hướng giảm (0,05m/s). Tương tự biến động dịng chảy ở khu vực phía đơng bắc, dịng chảy lại có xu hướng giảm khi chịu ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát.
Tại các điểm ven bờ xa cửa Bạch Đằng về phía tây nam và đơng bắc có chung một xu thế là dòng chảy giảm nhẹ khi chịu ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát, tuy nhiên khu vực phía tây nam chịu ảnh hưởng nhiều hơn, giảm khoảng 0,1m/s, đặc biệt ở các thời điểm cực đại của dịng chảy, trong khi đó các điểm ở phía đơng bắc chỉ giảm 0,03m/s. Tại khu vực gần cửa sơng Bạch Đằng, biến động dịng chảy lại có xu hướng tăng nhẹ tại thời điểm dòng chảy đạt cực đại, còn tại các thời điểm cực tiểu của dịng chảy khơng có khác nhau nhiều khi các hoạt động khai thác cát diễn ra.
Các kết quả nghiên cứu cũng cho thấy dưới ảnh hưởng của trường gió hướng SW, hoạt động khai thác cát có thể gây ra tác động khác nhau đến dịng chảy ở hai phía ven bờ cửa sơng Văn Úc. Trong khi ở phía tây nam, dịng chảy có xu hướng tăng tại các thời điểm dòng chảy đạt cực đại (tăng 0,06m/s), giảm tại một số thời điểm dòng chảy đạt cực tiểu trong điều kiện gió SW bình thường (giảm lớn nhất 0,04m/s). Ngược lại, tại khu vực phía
đơng bắc, xu hướng giảm tại các thời điểm cực đại dòng chảy (lớn nhất 0,1m/s) và tăng nhẹ ở cực tiểu dòng chảy (tăng lớn nhất 0,06m/s). Ảnh hưởng do khai thác cát đến khu vực phía ngồi cửa Bạch Đằng-Nam Triệu cũng thể hiện xu hướng giảm cực đại dòng chảy (giảm 0,05m/s) và tăng nhẹ cực tiểu dòng chảy khoảng 0,02m/s.
Ảnh hưởng đến độ cao sóng vùng bờ biển
Độ cao sóng ở các vùng ven bờ biển biến động chủ yếu theo độ sâu và ứng suất gió bề mặt. Nếu trong điều kiện trường gió ổn định thì độ cao sóng biến động chủ yếu theo dao động của mực nước triều. Những ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát đến độ cao sóng ở khu vực ven bờ biển Hải Phòng đã được đánh giá trong các điều kiện khác nhau của các trường gió tác động chính là NE, SE và SW. Các kết quả phân tích cho thấy, hoạt động khai thác cát trong các điều kiện hiện nay có thể làm độ cao sóng ở khu vực cửa Văn Úc tăng lên, lớn nhất là vùng cửa phía tây nam với giá trị có thể đạt khoảng 0,05m. Độ cao sóng ở khi vực phía bắc bán đảo Đồ Sơn cũng có xu hướng tăng nhẹ (0,01-0,03m) dưới ảnh hưởng của của các trường gió NE và SE sau khi có hoạt động khai thác cát diễn ra.
Ngoài ra, dưới ảnh hưởng của nước biển dâng, tốc độ bồi tụ ở vùng cửa sơng Văn Úc có thể giảm khoảng 0,2-10mm/tháng (trong mùa mưa) và tăng tốc độ xói khoảng 2- 5mm/tháng vào mùa khô [117]. Trong bối cảnh đó, những tác động cộng hưởng do tác động của hoạt động khai cát và dâng cao mực nước biển đến điều kiện thủy động lực, vận chuyển bùn cát và bồi xói ở vùng cửa sơng ven biển Hải Phòng rất cần được quan tâm.
3.1.3.3. Ảnh hưởng đến phân bố trầm tích lơ lửng
Sự thay đổi địa hình do khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải và nhận chìm chất nạo vét ít nhiều làm thay đổi các điều kiện thủy động lực (dịng chảy, sóng) của khu vực. Qua đó, cũng gây ra những tác động nhất định đến phân bố TTLL ở vùng ven bờ biển Hải Phịng. Các kết quả tính tốn mơ phỏng cho thấy: trong mùa mưa, hàm lượng TTLL trung bình ở các khu vực sau khi có hoạt động trên có xu hướng giảm nhẹ (0.1-2.0mg/l) so với trước khi có hoạt động này. Trong khi đó vào mùa khơ, khi dịng bùn cát đưa ra từ sông giảm, những ảnh hưởng do các hoạt động này đến phân bố TTLL dưới tác động của trường sóng gió NE được thể hiện rõ xu hướng giảm hàm lượng hơn so với mùa mưa.
Các kết quả tính tốn mơ phỏng cho thấy ảnh hưởng do khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải và nhận chìm chất nạo vét cũng làm cho phân bố TTLL kém đồng nhất hơn ở các
khu vực có hoạt động này diễn ra. Trong khi làm tăng hàm lượng TTLL ở một số vị trí, thì các hoạt động này cũng làm giảm hàm lượng TTLL ở các vị trí lân cận khu vực có các hoạt động này (hình 3.4). Những biểu hiện này thường xuất hiện rõ hơn ở các lớp nước tầng đáy. Trong quá trình nạo vét, khai thác cát, các khối nước đục hình thành từ các vị trí nạo vét luồng hàng hải và nhận chìm chất nạo vét, khai thác cát có thể hình thành và di chuyển ra xung quanh các khu vực này. Các vùng nước đục có thể làm suy giảm chất lượng nước của khu vực, tác động đến một số bãi tắm, vùng nuôi trồng thủy hải sản trong vùng.
Hình 3. 4. Hàm lượng TTLL tăng lên do khai thác cát phía ngồi vùng cửa Nam Triệu
mùa mưa (a- tầng mặt, triều xuống; b-tầng đáy, triều xuống; c- tầng mặt triều lên; d- tầng đáy, triều lên). Nguồn: [17]
(a)
(c)
(b)
Theo “Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án đầu tư xây dựng cơng trình cảng cửa ngõ quốc tế Hải Phịng” [110], sự khuếch tán bùn cát, trong một số trường hợp do hoạt động nạo vét khu vực cảng Lạch Huyện có thể làm tăng hàm lượng bùn cát lơ lửng thêm hơn 5mg/l tại các điểm thu nước phục vụ sản xuất muối và nuôi trồng thủy hải sản khu vực Cát Hải và có thể làm giảm sản lượng muối và ni trồng thủy hải sản. Tuy nhiên, trong phần lớn các trường hợp tính tốn, mức bùn cát lơ lửng dự tính sẽ thấp hơn 5mg/l tại các điểm thu nước. Trong trường hợp xấu nhất, khi khơng có các biện pháp giảm thiểu tác động, khoảng 1.321 hộ dân với 2.311 lao động làm nghề sản xuất muối và 643 hộ với 1.046 lao động khu vực huyện đảo Cát Hải có thể bị ảnh hưởng do ơ nhiễm chất lượng nước ở các đầu thu nước.
Đối với các dự án nạo vét luồng hàng hải và khai thác cát với quy mô nhỏ hơn, tăng độ đục ra xung quanh có mức độ ảnh hưởng khác nhau, phụ thuộc vào các pha triều. Theo báo cáo ĐTM Dự án Khai thác lộ thiên mỏ cát làm vật liệu san lấp tại khu vực phía Nam Đình Vũ, quận Hải An do Cơng ty cổ phần CETI -Đình Vũ làm Chủ đầu tư, do ảnh hưởng của dòng triều nên sự phát tán đục (TTLL) từ khu vực khai thác cát của dự án này chủ yếu theo hai hướng chính là tây bắc trong pha triều lên và đơng nam trong pha triều xuống. Hàm lượng TTLL do khai thác cát có thể tăng lên từ 2-8mg/l. Trong đó, giá trị hàm lượng TTLL tăng cao (từ 5-8mg/l) chỉ giới hạn trong phạm vi rất nhỏ ngay tại vị trí khai thác cát, cịn ở khu vực phía ngồi mỏ cát, hàm lượng TTLL tăng thêm không vượt quá 5mg/l chủ yếu ảnh hưởng theo hướng Tây Bắc (phía trong cửa sơng) và Đơng Nam của mỏ cát (khu vực phía ngồi biển). Các kết quả tính tốn mơ phỏng theo các kịch bản khác nhau cho thấy độ đục từ vị trí khai thác cát khơng có ảnh hưởng đáng kể đến các khu vực nuôi trồng thủy sản (ở cửa Lạch Tray, Văn Úc), khu vực bãi biển Đồ Sơn và vùng biển Cát Bà (hình 3.5). Lượng bùn cát vận chuyển ra khu vực phía ngồi mỏ trong q trình khai thác cát cũng được phân tích đánh giá, theo đó: trong mùa mưa lượng TTLL đi ra phía ngồi khu vực khai thác cát chỉ khoảng 52m3/ngày và giá trị này trong mùa khô rất nhỏ (chỉ khoảng 6m3/ngày). Các giá trị này rất nhỏ so với lượng cát khai thác trung bình ngày (khoảng 2668 m3/ngày).
Hình 3. 5. Hàm lượng TTLL tăng lên do nạo vét luồng phía tây nam Đồ Sơn trong
mùa mưa (a- tầng mặt, triều xuống; b-tầng đáy, triều xuống; c- tầng mặt triều lên; d- tầng đáy, triều lên). Nguồn: [17]
Ở những dự án nạo vét luồng hàng hải nhỏ, mức độ phát tán độ đục hạn chế hơn. Ví dụ trong dự án nạo vét luồng vào bến cá cống Họng và khu neo đậu tránh trú bão phường Vạn Hương (Đồ Sơn), do luồng nạo vét nằm gọn trong góc Tây Nam bán đảo Đồ Sơn nên ảnh hưởng mùa của các khối nước từ lục địa đến sự phát tán của TTLL là khá nhỏ. Sự phát tán của TTLL chỉ chịu tác động một phần của khối nước sông Văn Úc. Các kết quả tính tốn ảnh hưởng của nạo vét ở đây cho thấy phần lớn TTLL từ hoạt động này chỉ di chuyển xung quanh khu vực nạo vét, đồng thời ảnh hưởng đến một phần ven bờ Bàng La, Đại Hợp và khu du lịch quốc tế Đồi Rồng. Tuy nhiên, hàm lượng TTLL cao chỉ tập trung ở khu vực
(a) (b)
(d) (c)