đồng bằng sơng Cửu Long Nhìn trên bản đồ ĐBSCL (hình 3.44) có thể thấy, bờ biển Trà Vinh nằm kẹp giữa hai cửa thốt lớn của sơng Tiền và sông Hậu là Cung Hầu – Cổ Chiên và Định An. Các kết quả tính tốn về chế độ thủy động lực và vận chuyển bùn cát cho thấy rằng:
- Hai cửa sông Cung Hầu – Cổ Chiên và Định An có lưu lượng dịng chảy và lưu lượng bùn cát tương đương nhau và lớn nhất trong tất cả các cửa sông Mê Công. Bờ biển tỉnh Trà Vinh nằm kẹp giữa 2 cửa sông này nên chịu yếu tố tác
động từ sông Mê Công mạnh hơn so với các vùng bờ biển lân cận (xem mục 3.1.1).
- Theo xu thế chung của các dải bờ biển ĐBSCL, sự vận chuyển bùn cát dọc bờ về phía tây nam chiếm ưu thế trong mùa gió đơng bắc. Tuy nhiên, xét theo chế độ toàn năm, bờ biển Trà Vinh hàng năm được bồi đắp một lượng phù sa rất lớn từ sông Mê Công, đặc biệt qua cửa Định An (xem mục 3.1.5).
Ngoài ra, theo kết quả nghiên cứu của [63] thể hiện trên hình 1.9 và 1.10 cho thấy, qua nhiều thời kỳ phát triển bờ biển Trà Vinh ln có xu thế lồi ra phía biển.
Những điều này lý giải một phần nào hiện tượng bờ biển Trà Vinh đặc biệt có xu thế nhơ hẳn ra ngồi biển Đơng hơn các vùng bờ biển lân cận (xem hình 3.44). Tuy nhiên, vấn đề này còn phải tiếp tục nghiên cứu sâu thêm.
3.2.2. Kết quả mô phỏng chế độ bồi xói vùng bờ biển Trà Vinh cho các kịch bản
Các kịch bản tính tốn xây dựng trong mơ hình đã được thuyết minh chi tiết ở mục 2.3.4. Sau đây là kết quả mơ phỏng chế độ bồi xói vùng bờ biển Trà Vinh cho các kịch bản.
Kịch bản hiện trạng
Kết quả tính tốn diễn biến bồi xói khu vực bờ biển Trà Vinh sau 1 năm (2011) đối với kịch bản hiện trạng thể hiện trên hình 3.43. Kết quả tính tốn này phù hợp với xu thế diễn biến bồi xói như thực tế khảo sát đã trình bày trong mục 0.1.1.
Khu vực xã Hiệp Thạnh: Nhìn chung hiện tượng bồi xói xảy ra xen kẽ. Tuy nhiên khu vực phía Bắc hiện tượng xói xảy ra nhiều hơn so với khu vực phía Nam. Đặc biệt tại khu vực ấp Bào diễn biến xói lở bãi biển (hạ thấp cao trình) ở đây khá lớn trung bình 0,3m/năm, diễn biến mép bờ biển cao nhất có thể đến 20 – 30 m/năm. Khu vực này chịu sự chi phối chế độ dòng chảy thủy triều vào ra
cửa sông Cung Hầu với vận tốc dịng chảy trung bình vào khoảng 0,6 m/s, cộng thêm chịu tác động trực tiếp từ sóng có chiều cao trung bình 0,6 – 0,7 m. Sóng biển tác động trực tiếp đã phá vỡ kết cấu bờ, bào mòn thành chân bờ bãi biển, chuyển các dạng kết cấu bờ và đáy chủ yếu là bùn sét cát mịn thành dạng lơ lửng, một phần được vận chuyển đi ra xa cũng như được vận chuyển xuống phía Nam bởi dịng chảy xen bờ.
Trong khi đó, đoạn từ Vàm Thâu Râu đến bờ Bắc cửa sông Bến Giá hiện tượng bồi chiếm ưu thế với tốc độ 2 m/năm hoặc ổn định. Sông Bến Giá bắt nguồn từ một nhánh sông Hậu (gần cửa Định An) và đổ ra biển tại vị trí ranh giới giữa xã Hiệp Thạnh và Trường Long Hòa. Với lượng phù sa bổ sung cho bờ biển khu vực này, cộng với yếu tố dòng chảy từ sơng làm giảm bớt tác động của sóng biển đã giúp cho khu vực này có diễn biến bồi tụ.
Đối với xã Trường Long Hịa và Dân Thành: Nhìn chung khu vực này hiện tượng xói lở bờ biển chỉ xảy ra một số khu vực cục bộ như một đoạn nhỏ khoảng 1,2 km tại ấp Nhà Mát, với hiện tượng hạ thấp cao trình đáy biển từ 0,3 – 0,5 m/năm. Khu vực này có địa hình bờ biển nhơ hẳn ra phía biển so với các khu vực lân cận, hướng đường bờ gần như vng góc với hướng sóng tới và dịng triều dâng trong mùa gió đơng bắc, đây có lẽ là nguyên nhân gây ra xói lở ở khu vực này.
Ngoài ra đoạn từ khu du lịch Ba Động đến cuối xã Trường Long Hòa và cả xã Dân Thành, hiện tượng sạt lở bờ biển tăng dần. Chiều cao sóng tại khu vực này cao hơn các vị trí khác, đặc biệt là vào gió mùa Đơng Bắc độ cao sóng trung bình là >0,7 m, do khu vực ven bờ tại đây có địa hình sâu hơn các vị trí khác, cho nên sóng từ ngồi khơi truyền vào đến gần tận tới bờ mới có hiện tượng sóng vỡ, do vậy xói lở ở đây diễn biến phức tạp.
Đối với xã Đông Hải: Hiện tượng bồi chi phối mạnh tại khu vực này với tốc độ nâng lên của cao trình đáy trung bình từ 0,5 – 1 m/năm. Bên cạnh đó cũng có một số khu vực xảy ra hiện tượng xói lở như đoạn giáp với xã Dân Thành cũng như khu vực cuối thuộc ấp Động Cao. Tuy nhiên bản chất 2 khu vực sạt lở
trên là khác nhau. Tại khu vực giáp với xã Dân Thành vì đây là khu vực có địa hình đáy bờ biển sâu hơn khu vực khác, cho nên năng lượng sóng khơng bị tiêu hao nhiều ở ngồi xa, do vậy chiều cao sóng tại khu vực này cao hơn các vị trí về phía Nam, tác động đến diễn biến xói tại đây. Còn khu vực thuộc ấp Động Cao bị ảnh hưởng dịng chảy của sơng Hậu chảy qua cửa Định An, nên tốc độ dòng chảy khu vực này khá lớn so với các vị trí khác, trung bình từ 0,5 – 0,7m/s.
Hình 3. 45: Diễn biến bồi xói bờ biển Trà Vinh sau 1 năm – kịch bản hiện trạng và vị trí các điểm trích xuất kết quả
Các kịch bản khác
Kết quả tính tốn diễn biến bồi xói khu vực bờ biển Trà Vinh sau 1 năm đối với các kịch bản khác thể hiện trên hình 3.46. Nhìn chung, hiện tượng bồi xói bị ảnh hưởng bởi NBD = 13 cm, 23 cm, bùn cát sông Mê Công giảm 20%, 30% khơng có sự thay đổi nhiều so với kịch bản hiện trạng, chỉ tăng xói – giảm bồi nhẹ. Hiệp Thạnh Trường Long Hịa Dân Thành Đơng Hải Trên Mức độ bồi / xói Dưới
Kịch bản NBD 13cm Kịch bản NBD 23cm
Kịch bản bùn cát giảm 20% Kịch bản bùn cát giảm 30% Hình 3. 46: Diễn biến bồi xói bờ biển Trà Vinh sau 1 năm – Các kịch bản
Để phân tích kỹ hơn về sự khác biệt giữa độ bồi xói giữa các kịch bản, luận án trích xuất kết quả về sự thay đổi bề dày lớp bồi tụ tại 03 điểm tiêu biểu khu vực bờ biển Trà Vinh với các kịch bản khác nhau để so sánh. Vị trí của 3 điểm xem xét thể hiện trên bảng 3.16 và hình 3.45. Khơng gian lớp bồi tụ ven biển đã được thuyết minh trong bảng 2.3 và hình 2.11.
Bảng 3. 16: Tọa độ các điểm trích xuất giá trị thay đổi bề dày lớp bồi tụ
STT Tên điểm Đặc điểm Hệ tọa độ UTM
E N
1 Sx Xói nhiều 671329.1167 1077742.6050
2 Sb Bồi nhiều 672460.0955 1074017.0276
3 So Ổn định 673458.0181 1070091.8657
3.2.3. Xây dựng quan hệ đường giữa chiều dày bồi lắng theo thời gian tại một số khu vực đặc trưng bờ biển Trà Vinh
Giá trị thay đổi bề dày lớp bồi tụ (Total bed thickness changes) được trích xuất từ kết quả chạy mơ hình, lấy giá trị vào ngày cuối cùng của tháng, kí hiệu là “S”, đơn vị là “mét”. Kết quả trích xuất các giá trị về sự thay đổi bề dày lớp bồi tụ tại 03 điểm Sx – xói nhiều, Sb – bồi nhiều, So - ổn định của khu vực bờ biển Trà Vinh với các kịch bản khác nhau được thể hiện trong bảng 3.17.
Điểm xói nhiều – Sx
Hình 3. 47: Sự thay đổi bề dày lớp bồi tụ điểm Sx với kịch bản hiện trạng, NBD
13 – 23 cm
Hình 3. 48: Sự thay đổi bề dày lớp bồi tụ điểm Sx với kịch bản hiện trạng, bùn cát giảm 20 – 30%
Bảng 3. 17: Giá trị bề dày lớp bồi tụ tại các điểm Sx, Sb, So tương ứng với các kịch bản
Thời gian
Sự thay đổi bề dày lớp bồi tụ (mét)
Hiện trạng Nước biển dâng 13 cm Nước biển dâng 23 cm Hàm lượng phù sa sông Mê Công giảm 20% Hàm lượng phù sa sông Mê Công giảm 30%
tháng Sx Sb So Sx Sb So Sx Sb So Sx Sb So Sx Sb So 1 -0,049 0,054 0,012 -0,062 0,035 0,005 -0,067 0,034 0,005 -0,056 0,032 0,005 -0,055 0,032 0,005 2 -0,098 0,108 0,030 -0,118 0,070 0,017 -0,135 0,061 0,013 -0,106 0,062 0,015 -0,114 0,058 0,012 3 -0,164 0,172 0,044 -0,177 0,110 0,024 -0,222 0,091 0,018 -0,159 0,101 0,019 -0,188 0,087 0,017 4 -0,236 0,226 0,058 -0,239 0,145 0,034 -0,289 0,119 0,025 -0,211 0,133 0,028 -0,262 0,113 0,023 5 -0,272 0,272 0,075 -0,292 0,177 0,051 -0,324 0,149 0,038 -0,272 0,162 0,043 -0,296 0,143 0,035 6 -0,277 0,305 0,081 -0,315 0,207 0,058 -0,348 0,173 0,043 -0,293 0,183 0,048 -0,315 0,165 0,040 7 -0,296 0,345 0,088 -0,338 0,228 0,063 -0,368 0,202 0,049 -0,314 0,209 0,053 -0,334 0,192 0,045 8 -0,307 0,412 0,097 -0,348 0,272 0,071 -0,378 0,244 0,050 -0,329 0,251 0,059 -0,341 0,234 0,051 9 -0,300 0,496 0,110 -0,351 0,335 0,078 -0,384 0,302 0,062 -0,328 0,300 0,064 -0,341 0,279 0,057 10 -0,297 0,601 0,132 -0,359 0,392 0,081 -0,392 0,355 0,067 -0,332 0,362 0,076 -0,343 0,338 0,069 11 -0,297 0,676 0,151 -0,366 0,437 0,089 -0,401 0,401 0,078 -0,337 0,406 0,088 -0,348 0,382 0,081 12 -0,304 0,750 0,165 -0,379 0,478 0,099 -0,418 0,445 0,089 -0,347 0,449 0,097 -0,358 0,425 0,092
Hình 3.47 và 3.48 cho thấy, nước biển dâng cao và hàm lượng bùn cát sông Mê Công giảm đều làm gia tăng mức độ xói mịn tại khu vực bờ biển Trà Vinh, q trình xói phù hợp với thực tế. Những tháng đầu năm (tháng I – V) là vào thời gian cuối của mùa gió đơng bắc, lượng phù sa trong sơng đổ về kém dồi dào, sóng tác động mạnh đã làm q trình xói diễn ra mạnh mẽ. Các tháng tiếp theo vào mùa gió tây nam, nguồn phù sa dồi dào, sóng và dịng chảy ơn hịa hơn, q trình xói chậm lại. Đến tháng XII, diễn biến xói tăng dần và sẽ trở nên mạnh mẽ vào nửa đầu năm sau.
Điểm bồi nhiều – Sb
Hình 3. 49: Sự thay đổi bề dày lớp bồi tụ điểm
Sb với kịch bản hiện trạng, NBD 13 – 23 cm
Hình 3. 50: Sự thay đổi bề dày lớp bồi tụ điểm
Sb với kịch bản hiện trạng, bùn cát giảm 20 –
30%
Điểm ổn định – So
Hình 3. 51: Sự thay đổi bề dày lớp bồi tụ điểm
So với kịch bản hiện trạng, NBD 13 – 23 cm
Hình 3. 52: Sự thay đổi bề dày lớp bồi tụ điểm
So với kịch bản hiện trạng, bùn cát giảm 20 –
30%
Bảng 3. 18: Mức độ thay đổi bề dày lớp bồi tụ so với kịch bản hiện trạng (%)
Giá trị trung bình (%) Điểm NBD 13 cm NBD 23 cm Ước tính NBD 10 cm Phù sa giảm 20% Phù sa giảm 30% Ước tính phù sa giảm 10% Sx -3,7 -6,9 -2,9 -1,6 -3,3 -0,9 Sb -12,7 -15,3 -8,2 -14,7 -16,4 -6,4 So -3,1 -4,2 -2,1 -3,7 -4,3 -1,7
Các hình 3.49 – 3.52 và bảng 3.18 cho thấy, NBD làm tăng mức độ xói (hoặc giảm độ bồi tụ) khu vực ven biển. Trong đó ảnh hưởng mạnh nhất đến các điểm bồi nhiều, ước tính trung bình NBD lên 10cm sẽ giảm bồi đi 8,2% (so với kịch bản hiện trạng). Các điểm đang xói lở bị ảnh hưởng ít hơn, ước tính trung bình NBD lên 10cm sẽ tăng mức độ xói lên khoảng 2,9%. Nếu mỗi năm, mực nước biển tăng lên 1cm thì xói tăng thêm 0,29%. Mức tăng này là khơng đáng kể đối với sự xói lở do tác động của chế độ thủy thạch động lực hiện trạng (một năm xói 30cm - hình 3.47).
Cũng theo bảng 3.18, sự suy gảm phù sa sông Mê Cơng làm tăng mức độ xói (hoặc giảm độ bồi tụ) khu vực ven biển. Sự ảnh hưởng mạnh nhất đến các điểm bồi nhiều, ước tính trung bình phù sa giảm 10% sẽ giảm bồi đi 6,4%. Các điểm đang xói lở bị ảnh hưởng ít hơn hẳn, ước tính trung bình phù sa giảm 10% sẽ tăng mức độ xói lên khoảng 0,9%. Điều này cho thấy, mức độ tăng xói ít hơn nhiều so với mức độ suy giảm phù sa sông và mức tăng này là khơng lớn so với
sự xói lở do tác động của chế độ thủy thạch động lực hiện trạng (một năm xói 30cm).
Nhận xét chung
Các đồ thị (hình 3.47 - 3.52) cho thấy ý nghĩa về mặt biểu diễn xu thế làm tăng mức độ xói (hoặc giảm độ bồi tụ) tại khu vực ven bờ biển Trà Vinh dưới tác động của sự gia tăng mực nước biển do BĐKH và sự suy giảm lượng phù sa sông Mê Công do xây dựng các cơng trình trên thượng nguồn. Các tác động này là không lớn so với sự xói lở do tác động của chế độ thủy thạch động lực hiện trạng.
Đối với nguyên nhân do suy giảm lượng phù sa sông Mê Công, xu thế
này là điều dễ hiểu. Theo nhiều tài liệu nghiên cứu đã có, vùng đồng bằng sơng Cửu Long được hình thành từ những trầm tích phù sa của sơng Mê Công. Lượng phù sa sông Mê Công giảm, dẫn đến lượng bùn cát cung cấp cho khu vực ven biển giảm đi, từ đó làm tăng mức độ xói và giảm độ bồi tụ khu vực ven biển Trà Vinh.
Với ảnh hưởng của sự gia tăng mực nước biển dâng đến biến động địa
hình dải ven biển, cần có mối liên hệ với các kết quả nghiên cứu trước đây để cho thấy bức tranh toàn cảnh.
Các kết quả nghiên cứu liên quan cho thấy tác động của sự dâng cao mực nước đến địa hình đáy vùng cửa sơng ven biển rất khác nhau và phụ thuộc vào các điều kiện địa hình, động lực và điều kiện vận chuyển trầm tích của mỗi khu vực [42]. Theo Dronkers (1998), sự dâng cao mực nước biển gây ra sự tích lũy trầm tích (tăng độ bồi) ở các bãi triều thấp để phục hồi trạng thái cân bằng động bị thay đổi do dâng cao mực nước. Sự tích lũy trầm tích này sẽ làm hạn chế di chuyển trầm tích ra xa các nguồn phát tán [39]. Nhưng, D. M. P. K. Dissanayake và nnk. [38] đã nghiên cứu về mối liên hệ giữa hình thái ven biển trong khoảng thời gian 110 năm với 3 kịch bản nước biển dâng: (i) Hiện trạng; (ii) NBD 0,2m đến năm 2100 so với năm 1990 và lún mặt đất 0,15m; (iii) NBD 0,7m đến năm
2100 so với năm 1990 và lún mặt đất 0,15m. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng mực nước biển càng dâng cao sẽ làm gia tăng mức độ xói mịn ven biển.
Ở vùng ven bờ châu thổ sông Mê Công, Vũ Duy Vĩnh đã nghiên cứu sự ảnh hưởng do dâng cao mực nước biển (BĐKH) đến biến động địa hình tại một số mặt cắt phía ngồi các cửa sơng chính [72], cho thấy rằng sự dâng cao mực nước biển làm tăng tốc độ bồi ở các cửa sơng phía nam (Trần Đề, Cung Hầu, Hàm Lng). Điều này có thể giải thích là do sự dâng cao mực nước biển làm hạn chế sự phát tán của dịng trầm tích về phía biển mà chỉ tập trung di chuyển quanh các cửa sông. Kết quả là làm tăng tốc độ bồi tại các bãi bồi khu vực phía ngồi các cửa sơng phía nam của vùng ven bờ châu thổ sơng Mê Cơng.
Việc dịng bùn cát bị giữ lại ở các cửa sông do nước biển dâng cao đã làm giảm lượng bùn cát cung cấp cho khu vực ven biển, dẫn đến xu thế làm tăng mức độ xói (hoặc giảm độ bồi tụ) tại khu vực ven bờ biển Trà Vinh như trong kết quả nghiên cứu của luận án.
Ngoài ra, việc nước biển cao hơn sẽ dẫn đến hiện tượng sóng tiến vào bờ có chiều cao lớn hơn (do sóng vỡ và giải phóng năng lượng ở phạm vi độ sâu