5. Nội dung luận văn
3.6.2Diễn biến hình thái trong thời kỳ gió mùa Tây Nam
Trong thời kỳ gió mùa Tây Nam, do đường bờ có hướng Đông Bắc- Tây Nam, nên khi sóng tiến vào bờ có hướng thẳng góc với đường bờ. Gây ra quá trình bồi, xói phức tạp trên toàn dải bờ biển khu vực nghiên cứu. Cụ thể, suốt dải bờ biển Phan Thiết, bờ biển hầu như bị xói với độ sâu khoảng 0,5- 1,8m, bùn cát được mang ra ngoài gây bồi với độ cao bồi khoảng 0,5 – 1,6m . Phía trong đê chắn sóng cửa Phú Hải được bồi rất cao, sự phát triển của các bãi bồi này càng lớn theo thời gian sẽ gây khó khăn cho các tàu bè ra vào (Hình 3.17).
Kết quả tính toán cho thấy trường sóng, dòng chảy gió mùa Đông Bắc ảnh hưởng lớn hơn so với gió mùa Tây Nam. Chính vì vậy, bờ biển bị xói nhiều hơn (Hình 3.12đến Hình 3.16).
Có thể nhận xét rằng, gió mùa Tây Nam ảnh hưởng khá mạnh tới ổn định vùng bờ biển Phan Thiết. Hơn nữa, mùa hè lại là mùa mà du lịch Phan Thiết phát triển. Chính vì vậy việc đề xuất phương án cải tạo duy trì, ổn định bãi biển Đồi Dương là hết sức cần thiết.
47
Hình 3.17. Biến đổi đáy trong gió mùa Tây Nam
3.7. Phân tích cơ chế xói lở, bồi tụ cửa sông bờ biển Đồi Dương, Phan Thiết
Xói lở bồi tụ dải ven biển là một quá trình tự nhiên phức tạp, là hệ quả tương tác giữa rất nhiều yếu tố, trong đó các yếu tố tác động đến quá trình xói lở bồi tụ bờ biển được phân làm hai nhóm: Các yếu tố tự nhiên và tác động của con người. Việc đánh giá xác định nguyên nhân xói bồi phải xem xét đầy đủ trên các phương diện như sự vận chuyển bùn cát dưới tác động của sóng, gió và dòng triều; các tác động của con người trong phạm vi dọc bờ biển, trên các lưu vực sông, theo không gian cũng như thời gian.
48
Những nhân tố tự nhiên quan trọng không thể bỏ qua trong việc hiểu và nhận diện vấn đề xói lở bờ biển bao gồm: cấu tạo vùng bờ và hướng đường bờ, tác động của gió, sóng, thủy triều. Bên cạnh các yếu tố tự nhiên, các tác động do con người tạo ra cũng cần được xem xét theo không gian cũng như theo thời gian. Dưới đây, sẽ lần lượt đề cập, phân tích và thảo luận một số yếu tốđược cho là những nguyên nhân chính tác động đến quá trình xói lở bồi tụ bờ ven biển khu vực Đồi Dương.
3.7.1 Ảnh hưởng của cấu tạo vùng bờ và hướng đường bờ
Bên cạnh yếu tố cấu tạo vùng bờ biển Đồi Dương là dạng bờ biển được hình thành từ hững doi cát, rất dễ bị ảnh hưởng của các tác động sóng gió, thuy triều thì hướng đường bờ cũng là yếu tố quyết định để quá trình bồi tụ hay xói lở diễn ra. Thực tế cho thấy tại các đoạn đường bờ có phương trực diện với hướng của gió mùa Tây Nam như ở khu vực Đồi Dương quá trình xói lở diễn ra rất mạnh, những nơi có đương bờ được che kín phần nào với hướng gió trên thì thường được bồi tụ hoặc chỉ bị xói lở nhẹ.
3.7.2 Tác động của gió
Khu vực bãi biển Đồi Dương nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa nên hàng năm vùng nghiên cứu bị điều tiết bới gió mùa với các hướng chính là Đông Bắc và Tây Nam. Gió là yếu tố ngoại sinh chính tạo ra sóng, ngoài ra chế độ gió mùa nói trên cũng tạo ra các dòng hải lưu và dòng chảy ven bờ trái chiều nhau: dòng chảy mùa hè (gió mùa Tây Nam) đi từ Nam lên Bắc, và dòng chảy mùa đông (gió mùa Đông Bắc) hướng từ Bắc xuống .
49
Gió mùa Tây Nam thường bắt đầu từ tháng 5 và kéo dài đến hết tháng 9. Hướng gió thịnh hành là Tây Tây Nam, Tây Nam và Tây, trong đó chủ yếu là hướng Tây Nam. Vận tốc gió trung bình theo hướng này là từ 4 - 6 m/s, tốc độ lớn nhất vào khoảng 8-10 m/s. Dòng ven bờ gây ra bởi sóng cũng như dòng hải lưu do chế độ gió mùa Tây Nam này có chiều theo hướng từ Nam lên Bắc. Thời kỳgió mùa Tây Nam cùng là mùa mưa lũ, là mùa có nguồn phù sa từ các sông dồi dào nhất trong năm, đồng thời hướng gió mùa này ngược với hướng mở của đường bờ ven biển Đông nơi tập trung các cửa sông, nên tại hầu hết các vùng đều có hiện tượng bồi tụ, hiện tượng xói lở có diễn ra nhưng không mạnh mẽ ở khu vực cửa sông.
Gió mùa Đông Bắc thường bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Gió thường thổi theo hướng: Đông Bắc, Đông và Đông Nam, trong đó chủ yếu là hướng Đông và Đông Bắc. Hình 4 thể hiện hoa gió ngoài khơi biển Gò Công theo kết quả từmô hình khí tượng toàn cầu CFSR của NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) từ năm 2000 - 2008.
Hình 3.19. Dòng hải lưu mùa đông và dòng hải lưu mùa hè trên biển Đông. Mũi tên biểu thị hướng dòng chảy trung bình, các con số biểu thị tốc độ dòng chảy
trung bình theo đơn vị kn (1 kn ≈ 0.51 m/s) (Nguồn: U.S. Naval Occeanographic Office, 1957)
50
Theo đó vận tốc gió trung bình đạt khoảng 8-10 m/s, cao nhất là từ 15- 16 m/s. Với tần suất xuất hiện vượt trội, tốc độ gió cũng là lớn hơn nhiều so với các hướng khác, hướng gió gần như trực diện với đường bờ biển, nên có thể xác định gió mùa Đông Bắc là hướng gió chi phối chính đến quá trình xói lở của bờ biển trong khu vực. Sóng gây ra bởi gió mùa Đông Bắc đào xới phần lớn bùn cát được bồi tụtrong mùa gió Tây Nam cũng như bào mòn các vách bờ không được bảo vệ bởi thảm thực vật, tạo ra dòng chảy ven bờ, cùng với dòng triều và dòng hải lưu vận chuyển bùn cát về phía Nam. Đây chính là hướng di chuyển bùn cát thực trên dải ven biển từ khu vực cửa Phú Hải đến cửa Cà Ty.
Tháng 4 và tháng 10 là thời đoạn chuyển tiếp giữa hai mùa, gió trong thời gian này có tính không ổn định cao trong cảhướng gió và cường độ.
3.7.3. Tác động của sóng
Sóng là sản phẩm nội sinh trong quá trình tương tác giữa gió, cụ thể hơn là quá trình lưu chuyển tầng khí quyển bề mặt đại dương và nước biển. Ở ngoài biển sâu, hướng sóng thường trùng với hướng của gió. Tuy nhiên khi vào gần bờ, dưới tác động của ma sát với đáy biển nên sóng bị tiêu hao năng lượng, chiều cao sóng giảm dần (hiệu ứng nước nông), đồng thời hướng sóng bị thay đổi tùy theo dạng địa hình (hiện tượng khúc xạ sóng). Khi sóng truyền đến khu vực có độ sâu tới hạn thì sẽ xảy ra hiện tượng sóng vỡ, giải phóng một phần năng lượng sóng, một phần sẽ chuyển thành các sóng thứ cấp. Quá trình sóng vỡ có thể xảy ra một hay nhiều lần tùy thuộc vào độ thoải của bờ biển, sóng vỡ càng nhiều lần thì năng lượng bị tiêu hao càng nhiều. Khi gặp bờ, quá trình giải phóng năng lượng sóng sẽ xảy ra (sóng vỗ bờ). Quá trình hoạt động của sóng, sóng vỡ cũng như sóng vỗ bờ, là tác nhân chính đào xới, mài mòn, phá vỡ kết cấu bề mặt đáy bờ/thành bờ. Đồng thời quá trình trên còn tạo ra dòng chảy vận chuyển bùn cát (theo chiều dọc bờ cũng như theo phương trực giao với bờ) đi nơi khác.
51
Như đã đề cập ởtrên, đối với khu vực bờ biển Phan Thiết thì sóng theo hướng Đông chiếm ưu thế, chiều cao sóng trung bình gần bờ khoảng 0,8 ÷ 1,0 m, lớn nhất khoảng 2,0 m.
3.7.4 Ảnh hưởng của thủy triều
Là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình xói mòn trầm tích và vận chuyển bùn cát ven bờ. Sóng trực tiếp tham gia vào quá trình vận chuyển bùn cát hoặc tạo ra dòng ven bờ - dòng ngang bờ tải bùn cát từ nơi này đến nơi khác
Trường hợp sóng vỡ, năng lượng sóng được giải phóng tác dụng trực tiếp lên hạt vật chất ven bờ. Khi mực nước biển dâng cao, hiện tượng sóng vỡ xảy ra càng gần bờ - lúc này một năng lượng sóng tương đối lớn tương tác với đáy biển cát, làm cho các hạt vật chất bị cuốn tạo điều kiện cho dòng ven bờ tải cát đi xa.
Vào những ngày triều cường, gió bão, vận tốc gió lớn tạo ra con sóng lớn, gần bờ chiều cao sóng tăng đáng kể. Áp lực sóng tác dụng lên đường bờ là rất lớn. Nếu tại vị trí mũi đất khá cao sẽ có một khối nước lớn chuyển động với vận tốc tác động lên khối đất làm cho khối đất bị bào mòn dần, bị sạt lở. Những đợt triều cường mực nước dâng cao và sóng biển mạnh vỗ trực tiếp gây xói lở bờ biển, cuốn trôi nhà cửa ra biển hàng năm đều xảy ra đối với ven biển Bình Thuận.
3.7.5 Tác động của con người
Đối với khu vực ven biển Phan Thiết những tác động của con người chủ yếu ảnh hưởng tới xói lở bờ biển Đồi Dương đó chính là việc xây dựng đập chắn sóng ở 2 cửa sông Cà Ty và cửa Phú Hải. Việc xây dựng những công trình cứng này tuy có thể bảo vệ cho vùng nước bên trong lặng sóng giúp tàu thuyền có nơi trú ngụ nhưng nó lại gây ra những hậu quả nghiêm trọng đến diễn biến đường bờ biển Phan Thiết. Cụ thể khu vực Đồi Dương trở (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
52
nên mất ổn định đường bờ ngay sau khi các công trình này được xây dựng lên. Lượng bùn cát đường bồi vào tại khu vực bờ bắc của cửa Phú Hải và đồng thời gây xói lở ở khu vực bờ nam của công trình chỉnh trị cửa Cà Ty cũng như bãi biển Đồi Dương.
Hình 3.20. Diễn biến đường bờ cửa Phú Hải – vịnh Phan Thiết
Ngoài những nguyên nhân kể trên, hiện tượng nước biển dâng do biến đổi khí hậu, hoạt động tân kiến tạo dọc bờ biển cũng đóng vai trò đáng kể vào quá trình xói lở, bồi tụ bờ biển.
53
CHƯƠNG IV. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH NHẰM ỔN ĐỊNH BỜ BIỂN PHAN THIẾT
4.1 Mục tiêu
Xác định giải pháp nhằm giảm thiểu những tác động của biển đến diễn biến bờ biển, bãi biển Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận. Nhằm ổn định đường bờ, phục vụ phát triển kinh tế, xã hội khu vực.
4.2 Các phương án đề xuất
Trên thực tế, hầu hết các thay đổi ở dải bờ biển đều do con người tạo ra và dĩ nhiên là chúng đều đòi hỏi phải có các giải pháp công trình hoặc phi công trình đểứng phó với những biến đổi bất lợi. Thông thường thì có 4 lựa chọn đểđối phó với hiện tượng xói lở bờ biển.
Giải pháp “số 0” hay giải pháp “không làm gì cả”. Di dời và di chuyển tới nơi an toàn.
Các giải pháp “mềm”.
Giải pháp sử dụng các công trình “cứng”.
4.3 Phân tích các phương án
4.3.1 Giải pháp “số 0”
Giải pháp dễ nhất và cũng là rẻ nhất khi gặp phải các diễn biến bất lợi ở bờ biển là không làm gì cả và để mặc cho các diễn biến bất lợi tự phát triển. Tuy nhiên, không làm gì khi xảy ra xói lở bờ biển là một lựa chọn mà không phải lúc nào cũng có thể thực hiện được vì nhiều lý do về mặt chính trị, xã hội và cả về mặt an ninh quốc phòng.
4.3.2 Di dời tới nơi an toàn
Komar (1998) đã cho rằng, thoái lui và di chuyển tới nơi an toàn lại thường là cách ứng phó tốt nhất đối với sự xói lở bờ biển và có thể coi đây là giải pháp kinh tế nhất. Khi di dời tới nơi an toàn, điều quan trọng là phải thiết lập đường "tựa" ở ven bờ, để quy hoạch và bố trí dân cư, công trình ở vùng
54
ven biển. Việc quy hoạch và bốtrí công trình, dân cư ven biển nếu không dựa trên đường "tựa" sẽ có những hậu quả khó lường.
Ởcác nước phát triển, khái niệm đường “tựa” đã có từ rất lâu, tuy nhiên đối với các nước đang phát triển, những nơi mà kiến thức về quản lý tổng hợp vùng bờ còn hạn chế thì khái niệm này hoàn toàn mới mẻ. Đường "tựa" có tính chất như một hành lang an toàn đối với các diễn biến bất lợi xảy ra ở bờ biển. Từ đường tựa vào trong đất liền là vùng được phép xây dựng các công trình kiên cố, bố trí các khu dân cư. Bên ngoài đường tựa là vùng hoạt động của các hiện tượng tự nhiên, có vai trò như một vùng đệm đối với những tác động bất lợi có thể diễn ra ở bờ biển.
4.3.3 Giải pháp sử dụng các công trình “mềm”
Trong giai đoạn hiện nay, khi chúng ta đang phải thích nghi với nạn biến đổi khí hậu (Climate Change – C.C) và mực nước biển dâng (Sea Level Rise – SLR), các biện pháp mang tính thân thiện với môi trường ngày càng được ưa chuộng. Công trình “mềm” đã được thực hiện ở rất nhiều nơi trên thế giới từ rất lâu bởi tính ưu việt và khả năng đáp ứng được các yêu cầu từ phía nhà quản lý cũng như chủ đầu tư. Các giải pháp "mềm" thường được áp dụng để bảo vệ bờ biển chủ yếu là:
Nuôi bãi nhân tạo
Trồng rừng ngập mặn bảo vệ bờ Geotube (Công nghệ Stabiplage)
Về giải pháp nuôi bãi nhân tạo: Xuất hiện lần đầu tiên vào những năm 1922-1923 ở bán đảo Coney tại thành phố New York - Hoa Kỳ, ngày nay giải pháp nuôi bãi nhân tạo đã trở nên vô cùng phổ biến đối với các nước trên thế giới, đặc biệt là những vùng biển du lịch. Nuôi bãi là hình thức tạo lại hiện trạng cân bằng tự nhiên cho bãi biển bằng lượng cát bồi đắp từ nơi khác thông qua nhiều phương pháp thực hiện.
55
Hình 4.1.Công trình nuôi bãi đầu tiên ở bán đảo Coney, Newyork
4.3.4 Giải pháp sử dụng công trình “cứng”
Tái định cư, di chuyển tới nơi an toàn đểứng phó lại với xói lở bờ biển không phải lúc nào cũng là giải pháp khả thi, còn giải pháp “mềm” như nuôi bãi nhân tạo có lúc lại không thể thực hiện được, lúc này một giải pháp “cứng” dưới hình thức xây dựng các công trình bảo vệ bờ là cần thiết. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các công trình “cứng” được xây dựng để ngăn cho hiện tượng xói lở trên bãi biển không phát triển thêm nữa hoặc làm giảm bớt lượng bùn cát bị vận chuyển ra khỏi vùng bị xói lở. Dạng công trình thứ hai có tác dụng ngăn sự dịch chuyển bùn cát dọc bờ biển như đập mỏ hàn, đập chắn sóng và đập phá sóng xa bờ. Tất cả các công trình này, ngoài những tác dụng tích cực thì chúng luôn có những ảnh hưởng không mong muốn đối với vùng bờ biển lân cận, đặc biệt là ở vùng hạ lưu của công trình theo hướng vận chuyển bùn cát, do chúng gây ra những ảnh hưởng nhất định đối với dòng vận chuyển bùn cát ven bờ.
56
Giải pháp đập mỏ hàn (Groyne)
Đập mỏ hàn là giải pháp công trình có tác dụng ổn định đường bờ rất hiệu quả khi đường bờ đang bị xói lở do tác dụng của dòng vận chuyển bùn cát ven bờ. Tuy nhiên, để xác định chính xác vị trí cũng như các thông số kỹ thuật khi xây dựng là vấn đề không hề đơn giản bởi chúng không theo bất kỳ quy luật nào.
Hình 4.2. Hệ thống mỏ hàn ở California
Hình 4.3. Hệ thống mỏ hàn
Vùng được mỏ hàn bảo vệ sẽ không bị xói lở nhưng sự có mặt của các mỏ hàn sẽ làm gián đoạn dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ. Do vậy mà ở hạ lưu của hệ thống mỏ hàn, ngay sau mỏ hàn cuối cùng sẽ xảy ra hiện tượng xói lở nghiêm trọng. Hình 4.4 minh họa cho cơ chế bồi xói bên trong hệ thống các mỏhàn, theo đó quy luật bồi xói sẽ là “thượng bồi, hạ xói”.
57
Bên cạnh đó, các đập mỏhàn cũng có thểđược sử dụng để hỗ trợ cho các