Luận văn Ths NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ BIỂN KHU VỰC XÃ DÂN THÀNH, HUYỆN DUYÊN HẢI, TỈNH TRÀ VINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
000
NGUYỄN THÀNH MINH
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ BIỂN KHU VỰC
XÃ DÂN THÀNH, HUYỆN DUYÊN HẢI, TỈNH TRÀ VINH
CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY
MÃ SỐ: 60 – 58 – 40
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. HOÀNG VĂN HUÂN


Tp. Hồ Chí Minh, 2014
Trong suốt quá trình học tập cũng như thực hiện đề tài này tôi được gia đình,
bạn bè và đồng nghiệp tận tình giúp đỡ về mặt tinh thần cũng như vật chất. Bên
cạnh đó, nhà trường đã tạo điều kiện cũng như quý thầy cô đã tận tình dạy bảo
hướng dẫn.
Tôi xin chân thành cám ơn đến :
- Ban giám hiệu Trường Đại Học Thủy lợi.
- Tất cả quý thầy cô Trường Đại Học Thủy lợi.
- Các nhân viên Cơ sở 2 – Đại học Thủy lợi
Và lòng biết ơn sâu sắc đến: GV hướng dẫn PGS.TS Hoàng Văn Huân đã
tận tình giúp đỡ trong việc chọn đề tài, tìm tài liệu cũng như quá trình thực hiện
luận văn.
Tác giả chân thành cảm ơn các đồng nghiệp đã ủng hộ để tác giả hoàn thành
luận văn được tốt.
Trong thời qian thực hiện đề tài bản thân tôi đã hết sức cố gắng, nỗ lực để đạt
được kết quả tốt nhất. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều sai sót kính mong sự đóng góp ý
kiến của quý thầy cô và các bạn. Một lần nữa, xin gởi đến quý thầy cô, bạn bè và
đồng nghiệp lời cảm ơn chân thành nhất.

Trân trọng cảm ơn!
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực
sự của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức kinh
điển, nghiên cứu khảo sát tình hình thực tiễn và dưới sự hướng dẫn khoa học của
PGS.TS Hoàng Văn Huân.
Học viên thực hiện luận văn

Nguyễn Thành Minh
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của Đề tài 1
2. Mục đích của Đề tài 5
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 6
VÀ TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BẢO VỆ BỜ 6
1.1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu 6
1.1.1. Tổng quan về điều kiện tự nhiên 6
1.1.1.1. Vị trí địa lý 6
1.1.1.2. Đặc điểm địa hình 7
1.1.1.3. Đặc điểm địa chất 7
1.1.1.4. Đặc điểm khí hậu, khí tượng 8
1.1.1.5. Chế độ thủy và hải văn 10
1.1.2. Tình hình dân sinh – kinh tế - xã hội 10
1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu - ứng dụng công nghệ bảo vệ bờ 11
1.2.1.Tình hình nghiên cứu trên thế giới 11
1.2.2.Tình hình nghiên cứu trong nước 13
1.3. Nhận xét 19
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH NGUYÊN NHÂN XÓI BỒI VÙNG VEN BIỂN

XÃ DÂN THÀNH, HUYỆN DUYÊN HẢI, TRÀ VINH 19
2.1. Hiện trạng xói – bồi khu vực nghiên cứu 19
2.1.1. Tình hình chung 19
2.1.2. Thực trạng xói lở khu vực bãi biển xã Dân Thành 21
2.2. Một số nguyên nhân tác động đến diễn biến xói lở vùng nghiên cứu 26
2.3. Nghiên cứu xói - bồi vùng nghiên cứu bằng mô hình toán 27
2.3.1. Phân tích đối tượng và đề xuất mô hình sử dụng 27
2.3.2. Giới thiệu mô hình MIKE 21/3 Coupled Model FM 28
2.3.3. Thiết lập mô hình 29
2.3.3.1. Phạm vi và biên vùng tính toán 30
2.3.3.2. Lưới tính và các CSDL đầu vào 31
2.3.4. Hiệu chỉnh các thông số của mô hình và kiểm định kết quả tính toán 38
2.3.4.1. Kết quả hiệu chỉnh mô hình thủy động lực 38
2.3.4.2. Kết quả hiệu chỉnh mô hình sóng 39
2.3.4.2. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định thông số mô hình MT và các CSDL nhập
39
2.3.5. Kết quả mô phỏng thủy động lực ven biển trong điều kiện hiện trạng 45
2.3.5.1. Kết quả tính toán trường sóng tại vùng nghiên cứu 45
2.3.5.2 Kết quả tính toán trường dòng chảy tại vùng nghiên cứu 49
2.3.5.3. Kết quả tính toán vận chuyển bùn cát tại vùng nghiên cứu 52
2.4. Đánh giá nguyên nhân, cơ chế xói lở bờ biển khu vực nghiên cứu 52
2.4.1. Các yếu tố ảnh hưởng (nguyên nhân chung) 53
2.4.3.Cơ chế gây xói lở bờ biển tại vùng nghiên cứu 55
2.5.Nhận xét 55
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ BIỂN 56
XÃ DÂN THÀNH, HUYỆN DUYÊN HẢI, TRÀ VINH 56
3.1. Các phương án quy hoạch và bố trí công trình 56
3.1.1. Các bước thực hiện công trình bảo vệ bờ 56
3.1.2. Các phương án quy hoạch và bố trí công trình 56
3.1.2.1. Giải pháp phi công trình 60

3.1.2.2. Giải pháp công trình 61
3.1.3. Phân tích và lựa chọn phương án 65
3.2. Đề xuất phương án tuyến và giải pháp chỉnh trị chống xói lở khu vực
nghiên cứu 67
3.2.1. Nguyên tắc lựa chọn 67
3.2.2. Phương án tuyến và giải pháp chỉnh trị bờ biển khu vực nghiên cứu 68
3.2.3. Dự báo hiệu quả các phương án qua mô hình MIKE 21/3 Coupled Model FM
68
3.2.3.1. Tạo CSDL đầu vào trường hợp có công trình phương án 1(PA1) và phương
án 2(PA2) 68
3.2.3.2.Kết quả tính toán trường sóng, dòng chảy, và vận chuyển bùn cát phương
án 1 70
3.2.3.3.Kết quả tính toán trường sóng, dòng chảy, và vận chuyển bùn cát phương
án 2 74
3.2.3.4.Nhận xét 77
3.3. Thiết kế sơ bộ công trình bảo vệ bờ biển khu vực nghiên cứu 78
3.3.1. Các thông số thủy động lực cơ bản phục vụ thiết kế quy hoạch 78
3.3.1.1. Mực nước thiết kế 78
3.3.1.2. Chiều cao sóng 78
3.3.2. Đề xuất giải pháp kết cấu công trình khả thi tại khu vực nghiên cứu 80
3.4. Nhận xét 93
I. MODULE THỦY ĐỘNG LỰC HỌC MIKE 21/3 HD FM 98
Phụ lục 2: Tính toán sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền (Rtc) 104
Phụ lục 3: Tính toán lún dưới móng công trình 105
Phụ lục 4: Tính toán ổn định tổng thể kè bảo vệ bờ 109
TÀI LIỆU THAM KHẢO Error: Reference source not found
PHỤ LỤC Error: Reference source not found
DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Khu vực nghiên cứu 3
Hình 2: Một số hình ảnh về thực trạng xói lở bờ biển tại khu vực xã Dân

Thành 4
Hình 1.1: Bản đồ vị trí khu vực nghiên cứu 6
Hình 1.2: Mặt cắt địa tầng khu vực nghiên cứu 8
Hình 1.3: Hình ảnh công trình bảo vệ bờ trên thế giới 12
Hình 1.4: Một số cấu kiện có hệ số phá sóng cao được ứng dụng trong
lĩnh vực bảo vệ bờ biển trên thế giới 12
Hình 1.5: Kè biển Tp.Nha Trang, Khánh Hòa 16
Hình 1.6: Kè biển KDL Cần Giờ, Tp.HCM 16
Hình 1.7:Công trình kè biển Gành Hào, Bạc Liêu 17
Hình 1.8: Công trình kè biển Hiệp Thạnh, Trà Vinh (GĐ cấp bách và
GĐ2) 17
Hình 1.9: Kè bảo vệ bờ Đèn Đỏ, Tiền Giang 17
Hình 1.10: Kè KDL Tân Thành, Tiền Giang 17
Hình 2.1: Vị trí bờ biển xã Dân Thành 22
Hình 2.2: Vị trí đoạn khảo sát 22
Hình 2.3: Bãi biển bị xói mòn lộ ra từng thớ đất, rừng cây bị xâm thực
trơ trọi, toàn cảnh bờ biển suy thoái thiếu sức sống 23
Hình 2.4: Bãi biển bị xâm thực lộ từng thớ đất sét, gốc cây rừng phòng hộ
giảm sóng còn sót lại trên bãi thể hiện đây là khu vực mới bị xói lở trong
vài năm gần đây 23
Hình 2.5: Đê kè bằng đá và bao tải cát đang được xây dựng 23
Hình 2.6: Đoạn bờ biển phía bắc nhà máy nhiệt điện hiện không còn
rừng phòng hộ 24
Hình 2.7: Đê kè bằng đá đã xây dựng xong bị sóng phá hủy 24
Hình 2.8: Đoạn bờ bị sạt lở phía nam nhà máy nhiệt điện 25
Hình 2.9: Bãi biển bị xói mòn lộ ra từng thớ đất, rừng cây bị xâm thực
trơ trọi, toàn cảnh bờ biển suy thoái thiếu sức sống 25
Hình 2.10: Bãi biển bị xâm thực lộ từng thớ đất sét, gốc cây rừng phòng
hộ giảm sóng còn sót lại trên bãi, nhà của người dân hư hỏng nặng 25
Hình 2.13: Giá trị mực nước tại eo Basi 32

Hình 1.14: Giá trị mực nước tại eo Đài Loan 33
Hình 2.15: Giá trị mực nước tại eo Singapore 33
Hình 2.16: Giá trị mực nước tại eo Philipines 01 33
Hình 2.17: Giá trị mực nước tại eo Philipines 02 34
Hình 2.18: Trường gió điển hình Đông Bắc và Tây Nam 34
Hình 2.20: Cơ sở dữ liệu DEM khu vực bờ biển xã Dân Thành – Trà
Vinh 37
Hình 2.21: Vị trí các trạm đo dung để kiểm định mô hình 41
Hình 2.22: Giá trị kết quả tính toán và thực đo mực nước tại trạm Định
An 41
Hình 2.23: So sánh kết quả tính toán và thực đo lưu lượng qua mặt cắt
cửa sông 41
Định An 41
Hình 2.24: So sánh kết quả tính toán và thực đo độ cao sóng có nghĩa tại
trạm sóng 1 42
Hình 2.25: So sánh kết quả tính toán và thực đo độ cao sóng có nghĩa tại
trạm sóng 2 42
Hình 2.26: So sánh kết quả tính toán và thực đo chu kỳ sóng đỉnh phổ
sóng tại trạm sóng 1 42
Hình 2.27: So sánh kết quả tính toán và thực đo hướng sóng trung bình
tại trạm sóng 1 43
Hình 2.28: So sánh kết quả tính toán và thực đo hướng sóng trung bình
tại trạm sóng 2 43
Hình 2.29: So sánh kết quả tính toán và thực đo chu kỳ sóng đỉnh phổ
sóng tại trạm sóng 2 43
Hình 2.30: So sánh độ đục tính toán và chụp từ ảnh vệ tinh (hình ảnh tiêu
biểu) 44
Hình 2.31: Trường sóng tại vùng nghiên cứu trong gió mùa Đông Bắc,
tốc độ gió 15m/s thời điểm đỉnh triều KB1 45
Hình 2.32: Trường sóng tại vùng nghiên cứu trong gió mùa Đông Bắc tốc

độ gió 15m/s thời điểm chân triều KB1 46
Hình 2.33: Trường sóng tại vùng nghiên cứu trong gió mùa Tây Nam, tốc
độ gió 15m/s thời điểm đỉnh triều KB2 46
Hình 2.34: Trường sóng tại vùng nghiên cứu trong gió mùa Tây Nam, tốc
độ gió 15m/s thời điểm chân triều KB2 47
Hình 2.35: Trường sóng tại vùng nghiên tại thời điểm Bão Linda 47
Hình 2.36: Trường mực nước vùng nghiên cứu tại thời điểm đỉnh triều 49
Hình 2.37: Trường mực nước vùng nghiên cứu tại thời điểm chân triều 49
Hình 2.38: Trường dòng chảy vùng nghiên cứu khi triều dâng 50
Hình 2.39: Trường dòng chảy vùng nghiên cứu khi triều rút 50
Hình 2.40: Trường mực nước vùng nghiên cứu tại thời điểm bão Linda50
Hình 2.41: Diễn biến bồi xói vùng nghiên cứu theo hiện trạng 52
Hình 2.42: Cơ chế xói lở bờ khu vực xã Dân Thành – Trà Vinh 55
Hình 3.1: Quy hoạch chung xây dựng khu kinh tế Định An đến năm 2030
57
Hình 3.2: Sơ đồ giải pháp bảo vệ bờ biển xã Dân Thành – Trà Vinh 59
Hình 3.3: Mỏ hàn bó cành cây, cọc gỗ bố trí dạng chữ T 61
Hình 3.4: Kè Hiệp Thạnh – Trà Vinh giai đoạn cấp bách đã được xây
dựng 62
Hình 3.5: Đê phá sóng tại Mỹ 62
Hình 3.6: Hệ thống tổng hợp công trình bảo vệ bờ biển tại Virginia, Mỹ
63
Hình 3.7: Bản đồ chỉnh trị tổng thể để ổn định bờ biển xã Dân Thành 64
Hình 3.8: Lưới tính và cao độ số được xây dựng cho kịch bản một số công
trình đề xuất (PA1) cho kịch bản 1 68
Hình 3.9: Ma trận hệ số Manning cho mô hình dòng chảy 2D được xây
dựng cho kịch bản một số công trình đề xuất (PA1) 69
Hình 3.10: Lưới tính và cao độ số được xây dựng cho kịch bản một số
công trình đề xuất (PA2) 69
Hình 3.11: Ma trận hệ số Manning cho mô hình dòng chảy 2D được xây

dựng cho kịch bản một số công trình đề xuất (PA2) 70
Hình 3.12: Trường sóng tại vùng nghiên cứu trong gió mùa Đông Bắc,
tốc độ gió 15m/s vào thời điểm triều dâng phương án PA1 70
Hình 3.13: Trường sóng tại vùng nghiên cứu trong gió mùa Đông Bắc,
tốc độ gió 15m/s vào thời điểm triều dâng phương án PA1 71
Hình 3.14: Trường mực nước vùng nghiên cứu tại thời điểm chân triều 71
phương án PA1 71
Hình 3.15: Trường mực nước vùng nghiên cứu tại thời điểm đỉnh triều 72
phương án PA1 72
Hình 3.16: Trường dòng chảy vùng nghiên cứu khi triều rút phương án
PA1 72
Hình 3.17: Trường dòng chảy vùng nghiên cứu khi triều dâng phương án
1 73
Hình 3.18: Diễn biến bồi xói vùng nghiên cứu theo PA1 73
Hình 3.19: Trường sóng tại vùng nghiên cứu trong gió mùa Đông Bắc,
tốc độ gió 15m/s vào thời điểm triều dâng phương án PA2 74
Hình 2.20: Trường sóng tại vùng nghiên cứu trong gió mùa Tây Nam, tốc
độ gió 15m/s vào thời điểm triều dâng phương án PA2 74
Hình 3.21: Trường mực nước vùng nghiên cứu tại thời điểm chân triều 75
phương án PA2 75
Hình 3.22: Trường mực nước vùng nghiên cứu tại thời điểm đỉnh triều 75
phương án PA2 75
Hình 3.23: Trường dòng chảy vùng nghiên cứu khi triều rút phương án
PA2 76
Hình 3.24: Trường dòng chảy vùng nghiên cứu khi triều dâng phương án
2 76
Hình 3.25: Diễn biến bồi xói vùng nghiên cứu theo PA2 77
Hình 3.26: Mặt cắt kè có mái gia cố bằng tấm bê tông đúc sẵn (GP1) 81
Hình 3.27: Mặt cắt kè có mái gia cố bằng đá xây (GP1) 81
Hình 3.28: Sơ đồ bố trí đê giảm sóng 86

Hình 3.29: Mặt cắt ngang của giải pháp 1 (GP1) đê ngầm hai mái xếp 2
lớp Tetrapod 87
Hình 3.30: Mặt cắt ngang của giải pháp 2 (GP2) đê ngầm hai mái xếp đá
hộc 88
Hình 3.31: Mặt cắt ngang của giải pháp 3 (GP3) đê ngầm mái trực tiếp
chịu tác động của sóng xếp 2 lớp Tetrapod, mái còn lại xếp đá hộc
(Phương án chọn) 88
Hình 3.32: Kết cấu khối Tetrapod phá sóng 92
Hình 3.33: Phối cảnh khối Tetrapod 93
DANH MỤC BẢNG
Vấn đề cấp bách 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 xã
Dân Thành, huyện Duyên Hải nói riêng và Trà Vinh nói chung, hiện nay
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 tụ bờ biển khu
vực nghiên cứu, từ đó đề xuất giải pháp kỹ thuật phù hợp đáp ứng được
yêu cầu phát triển KTXH bền vững 3
Bảng 3.1: Đặc trưng sóng thiết kế KVNC (P = 5%) 80
Bảng 3.2: Các thông số của trọng lượng viên đá xây và trọng lượng khối
Bêtông 84
Bảng 3.3: Các thông số về trọng lượng khối phủ đê ngầm 91
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
- ATNĐ: Áp thấp nhiệt đới.
- BTCT: Bê tông cốt thép.
- BT: Bê tông.
- BĐKH: Biến đổi khí hậu.
- BVB – CS: Bảo vệ bờ - cửa sông.
- CSDL: Cơ sở dữ liệu.
- ĐBSCL: Đồng bằng sông Cửu Long.
- ĐHXD: Đại học xây dựng

- ĐHQG: Đại học quốc gia.
- ĐHTL: Đại học Thủy lợi.
- GTVT: Giao thông vận tải.
- GP: Giải pháp.
- GMĐB: Gió mùa Đông bắc.
- GMTN: Gió mùa Tây Nam.
- KTXH: Kinh tế Xã hội.
- KVNC: Khu vực nghiên cứu.
- KB: Kịch bản.
- THCS: Trung học cơ sở.
- THPT: Trung học phổ thông.
- KHTN: Khoa học tự nhiên.
- KDL: Khu du lịch.
- NN&PTNT: Nông nghiệp và phát triển nông thôn.
- TP.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh.
- TVXD: Tư vấn xây dựng.
- TCN: Tiêu chuẩn ngành.
- TW: Trung Ương.
- VBBDT: Vùng bờ biển Dân Thành.
- VNC: Vùng nghiên cứu.
- XD: Xây dựng.
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của Đề tài.
Việt Nam là một Quốc gia có đường bờ biển dài với nhiều sông rạch lớn. Thềm
lục địa có nhiều tài nguyên, khoáng sản, dải ven bờ với điều kiện tự nhiên rất thuận
lợi cho phát triển đa dạng sinh học, rừng ngập mặn, các bãi tắm, các khu nghỉ mát
v.v… có khả năng thu hút khách du lịch từ các vùng miền trong nước và quốc tế.
Biển nước ta nằm giữa khu vực Đông Nam Á, rất thuận lợi cho việc giao lưu bằng
đường biển với nhiều nước trên thế giới. Để khai thác tiềm năng biển, góp phần

phát triển kinh tế đất nước trong tương lai, Hội nghị TW 4 khóa X đã nêu rõ, xây
dựng chiến lược biển Việt Nam đến năm 2020, phải phấn đấu để nước ta trở thành
một quốc gia mạnh về biển, giàu lên từ biển, bảo vệ vững chắc chủ quyền quốc gia
trên biển, góp phần ổn định và phát triển đất nước. Xây dựng các trung tâm kinh tế
lớn vùng duyên hải gắn với các hoạt động kinh tế biển làm động lực quan trọng cho
sự phát triển của cả nước.
Hàng năm, các tỉnh ven biển thường chịu tác động trực tiếp thiên tại như lũ,
bão, áp thấp nhiệt đới đổ bộ hay hoạt động ở biển đông, 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, kinh tế, xã hội của nhân dân các tỉnh ven biển trong đó có Trà vinh.
Nằm ở vị trí rất đặc biệt, là cửa ngõ của các tỉnh ĐBSCL hướng ra biển Đông,
Trà vinh là một tỉnh có nhiều khó khăn, có nhiều đông bào Khơ Me sinh sống.
Chiến lược tiến ra biển , bám biển để phát triển kinh tế đã đặt cho tỉnh nhiều cơ hội
để phát triển và có điều kiện hội tụ nhiều tiềm năng để phát triển nhanh và toàn diện
các ngành kinh tế như: công nghiệp nhiệt điện, khai thác dầu khí ngoài khơi, cảng
biển và vận tải biển, khai thác chế biến hải sản, du lịch, nuôi trồng thủy sản
Bờ biển tỉnh Trà Vinh từ cửa Cung Hầu đến cửa Định An có chiều dài khoảng
65km, 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
2
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, vấn đề xói lở bờ
vùng 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
ở Nam Bộ.
Bờ biển tỉnh Trà Vinh diễn biến phức tạp, nhiều khu vực bị xói lở với tốc độ
nhanh trong thời gian qua. 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 khu 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.
Ngoài ra, trong quá khứ đã xẩy ra các cơn bão lớn có tốc độ tàn phá rất cao.
Điển hình như cơn bão năm 1997. 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 100m. Vì vậy, yêu cầu cấp thiết để phát triển
kinh tế ven biển mà 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 khi xẩy ra bão
lớn trong tương lai là điều hết sức có ý nghĩa.
Sự xói lở đường bờ biển ngoài ảnh hưởng trực tiếp như trình bày ở trên còn có
ảnh hưởng gián tiếp rất quan trọng. Đó là:
- Xói bồi sẽ ảnh hưởng đến bồi lấp cửa sông Định An, một tuyến đường giao
thông thuỷ huyết mạch bậc nhất vào cụm cảng Cần Thơ và toàn khu vực ĐBSCL.
- Xói bồi và biến dạng bờ biển sẽ ảnh hưởng tới phạm vi lãnh hải của Việt
Nam, ảnh hưởng tới phạm vi chủ quyền và các đặc lợi kinh tế khác trên biển.
- Xói mòn và biến động bờ biển sẽ ảnh hưởng tới sự nghiệp phát triển kinh tế
3
– dịch vụ vùng ven biển Trà Vinh, làm ảnh hưởng đến đời sống tinh thần của dân cư
ven biển và ổn định an ninh quốc phòng ven biển.
Qua điều tra khảo sát cho thấy khu vực xã Dân Thành huyện Duyên Hải là một
trong nhưng khu vực có bờ biển bị xói lở mạnh. Hàng năm vào mùa gió chướng sạt
lở bờ biển là mối đe dọa khôn lường của địa phương.
Hình 1: Khu vực nghiên cứu
Vấn đề cấp bách 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 xã Dân Thành, huyện

Duyên Hải nói riêng và Trà Vinh nói chung, hiện nay 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 tụ bờ biển khu vực nghiên cứu, từ đó đề xuất giải pháp kỹ thuật
phù hợp đáp ứng được yêu cầu phát triển KTXH bền vững.
Đề tài:“Nghiên cứu giải pháp bảo vệ bờ biển khu vực xã Dân Thành, Huyện
Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh” sẽ bước đầu giải quyết được các yêu cầu trên.
4
Hình 2: Một số hình ảnh về thực trạng xói lở bờ biển tại khu vực xã Dân Thành
5
2. Mục đích của Đề tài.
 Xác định được nguyên nhân, các nhân tố ảnh hưởng đến xói – bồi bờ biển
khu vực xã Dân Thành bằng mô hình toán;
 Đề xuất được các giải pháp bảo vệ bờ phù hợp cho khu vực nghiên cứu.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Nghiên cứu xói - bồi và diễn biến dải bờ biển trên mô hình toán là một vấn đề
rất khó khăn, phức tạp và cần nhiều thời gian. Đòi hỏi người nghiên cứu phải có
một kiến thức chuyên sâu về thuỷ lực, chuyên sâu về sóng và bồi – xói, chuyên sâu
về công trình thủy, công trình biển và kết hợp với kinh nghiệm trong tính toán mô
hình.
Trong đề tài luận văn này, tác giả đã ứng dụng mô hình MIKE 21/3 Coupled
Model FM vào nghiên cứu dòng chảy, sóng và xói - bồi vùng ven biển xã Dân
Thành, huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh, từ đó đề ra các giải pháp khắc phục sạt lở
và đánh giá hiệu quả của các giải pháp đó.
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu.
 Cách tiếp cận:
- Kế thừa các tài liệu, các cơ sở dữ liệu, các kết quả nghiên cứu trong nước và
trên thế giới;
- Hiện tượng xói - bồi bờ biển cần được xem xét trên quan điểm thực tế, toàn
diện và tổng hợp;
- Tiếp cận theo hướng ứng dụng mô hình toán hiện đại, hiệu quả, tin cậy và đảm

bảo tính hệ thống;
 Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp kế thừa.
- Phương pháp phân tích thống kê.
- Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa.
- Phương pháp phân tích thống kê.
- Phương pháp ứng dụng mô hình toán
6
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỜ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
VÀ TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BẢO VỆ BỜ
1.1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu.
1.1.1. Tổng quan về điều kiện tự nhiên.
1.1.1.1. Vị trí địa lý.
Trà Vinh là tỉnh duyên hải Đồng bằng sông Cửu Long, nằm ở hạ lưu sông Mê
Công, giữa hai nhánh là sông Cổ Chiên (thuộc sông Tiền) và sông Hậu. Diện tích tự
nhiên 2.292 km
2
với dân số khoảng 1,1 triệu người, bao gồm 1 thành phố trực thuộc
tỉnh và 7 huyện, phía Đông giáp Biển Đông, phía Tây giáp Trà Vinh, phía Nam giáp
Sóc Trăng, phía Bắc giáp tỉnh Bến Tre.
Bờ biển tỉnh Trà Vinh là dạng bờ biển điển hình của dải bờ biển Đông của khu
vực Tây Nam Bộ. Bờ biển bắt đầu từ hướng Đông Bắc từ cửa Cung Hầu - Cổ Chiên
kéo dài theo hướng Tây Nam đến cửa Định An - Cung Hầu và nằm hoàn toàn trên
địa phận hành chính của huyện Duyên Hải qua tổng cộng bốn xã gồm Hiệp Thạnh,
Trường Long Hòa, Dân Thành và Đông Hải. Chiều dài bờ biển khoảng 65km và là
dạng bờ biển tích tụ - xói lở (xem hình 1.1).
Hình 1.1: Bản đồ vị trí khu vực nghiên cứu.
Khu vực nghiên cứu, bờ biển xã Dân Thành thuộc huyện Duyên Hải có chiều
7
dài khoảng 6km hướng ra phía Đông – Đông Nam, phía Bắc giáp với xã Trường

Long Hòa, phía Nam giáp với xã Đông Hải, phía Tây giáp với Thị trấn Duyên Hải.
1.1.1.2. Đặc điểm địa hình.
Địa hình tỉnh Trà Vinh mang tính chất vùng đồng bằng ven biển có các giồng
cát, chạy liên tục theo hình vòng cung và song song với bờ biển. Càng về phía biển,
các giồng này càng cao và rộng lớn. Do sự chia cắt bởi các giồng và hệ thống trục
lộ, kinh rạch chằng chịt, địa hình toàn vùng khá phức tạp. Các vùng trũng xen kẹp
với các giồng cao, xu thế độ dốc chỉ thể hiện trên từng cánh đồng. Cao trình phố
biên của tỉnh là từ 0,4 - 1,0 m, chiếm 66% diện tích đất tự nhiên.
Địa hình vùng nghiên cứu (VNC) tương đối bằng phẳng ít bị chia cắt, cao độ có
xu thế thấp dần về phía ven biển.
Khu vực bờ biển Dân Thành do địa hình bãi khá thấp nên sóng có năng lượng
lớn xâm nhập gần sát bờ biển và trực tiếp gây xói lở. Tại khu vực xói lở bãi biển có
độ dốc biến đổi từ 1:15 đến 1:25.
1.1.1.3. Đặc điểm địa chất.
Theo kết quả khảo sát địa chất khu vực nghiên cứu do Viện Kỹ Thuật Biển
thực hiện 3 hố khoan địa chất dọc bãi biển xã Dân Thành, mỗi hố khoan có chiều
sâu 20 mét và lấy 10 mẫu địa chất để thí nghiệm. Thời gian thực hiện khoan địa
chất từ 26/11/2010 đến 27/11/2010 gồm các lớp đất sau:
Lớp 1: Cát pha, màu nâu vàng - xám xanh, bão hòa nước.
Gặp đều ở các vị trí hố khoan và đây là lớp nguyên thổ trên cùng.
Dung trọng TN
γw
1,97
g/cm
3
Góc ma sát trong
φ
23
o
42'

Lực dính C
0,065
kg/cm
2
Hệ số rỗng
ε
o
0,685
Hệ số nén a
1-2
0,022
cm
2
/kg
Mô đun tổng biến dạng E
1-2
65,9
kg/cm
2
Sức chịu tải quy ước R
tc
1,3
kg/cm
2
Lớp 2: Bùn sét pha màu xám nâu, trạng thái chảy – dẻo chảy
8
Gặp đều ở các vị trí hố khoan, đây là lớp cuối cùng khảo sát được tại
khu vực tính đến độ sâu 20m.
Dung trọng TN
γw

1,73
g/cm
3
Độ sệt B
0,97
Góc ma sát trong ( 1 trục)
φ
5
o
26'
Lực dính (1 trục) C
0,046
kg/cm
2
Hệ số rỗng
ε
o
1,098
Hệ số nén a
1-2
0,075
cm
2
/kg
Mô đun tổng biến dạng E
1-2
31,7
kg/cm
2
Sức chịu tải quy ước R

tc
0,4
kg/cm
2
Hình 1.2: Mặt cắt địa tầng khu vực nghiên cứu.
1.1.1.4. Đặc điểm khí hậu, khí tượng.
Trà Vinh nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, nóng ẩm
quanh năm và chia ra 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ
tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
9
- Mưa: Lượng mưa trung bình từ 1.400 ÷ 1.600mm, phân bố không đều, với
90% lượng mưa của năm tập trung vào mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11,
còn lại khoảng 10% vào mùa khô. Về số ngày mưa thì huyện Duyên Hải có số ngày
mưa thấp nhất là 77 ngày/năm.
- Nắng: Nằm trong vùng vĩ độ thấp nên Trà Vinh tiếp nhận được nhiều nắng,
trung bình mỗi năm có trên 2.500 giờ nắng,
- Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình hàng năm từ 25
0
C ÷ 27
0
C, nhiệt độ trung bình
hàng năm cao nhất là 35,7
0
C, thấp nhất 18,5
0
C, biên độ nhiệt giữa ngày và đêm là
6,4
o
C.
- Gió: một năm có hai mùa gió. Gió mùa Tây Nam hoạt động từ tháng 5 - 10,

gió thổi từ Biển Tây vào mang nhiều hơi nước gây ra mưa. Gió mùa Đông Bắc hoặc
Đông Nam hay Đông (gió chướng) hoạt động từ tháng 11 năm trước đến tháng 3
năm sau. Gió chướng là nguyên nhân khiến cho nước biển dâng cao và đẩy mặn
truyền sâu vào nội đồng. Vận tốc gió đạt cao nhất đạt 5 ÷ 8 m/s (chủ yếu trong
tháng 2, 3) và thường mạnh vào buổi chiều. Sự xuất hiện các đỉnh mặn do gió
chướng tác động đã làm cho việc sản xuất ở vùng ven biển, cửa sông Trà Vinh
không ổn định.
- Độ ẩm: tỷ lệ ẩm độ trung bình cả năm biến thiên từ 80 ÷ 85%, biến thiên ẩm
độ có xu thế biến đổi theo mùa; mùa khô đạt 79%, mùa mưa đạt 88%. Riêng ẩm độ
trung bình của tất cả các tháng đều đạt trên 90%, đây là điều kiện thích hợp cho sự
phát triển và lan truyền của một số dịch bệnh.
- Bốc hơi: tổng lượng bốc hơi toàn tỉnh cao, bình quân 1.293 mm/năm. Vào
mùa khô, lượng bốc hơi rất mạnh từ 130 ÷ 150 mm/tháng, nhất là các vùng giồng
cát cao và khu vực sát biển, gây ra sự khô hạn gay gắt ở các vùng này. Riêng huyện
Duyên Hải, lượng bốc hơi cao hơn lượng mưa năm đã gây ra sự mao dẫn muối lên
và tập trung ở tầng mặt làm cho lý tính đất trở nên xấu và khó sử dụng hơn.
- Hạn: hạn hàng năm thường xảy ra gây khó khăn cho sản xuất với số ngày
không mưa liên tục từ 10 ÷ 18 ngày, trong đó tại huyện Duyên Hải hạn giữa vụ
(tháng 7, 8) thường khá nghiêm trọng.
10
1.1.1.5. Chế độ thủy và hải văn.
Hai nhánh chính của sông Tiền và sông Hậu, Cổ Chiên và Định An là nguồn
cung cấp nước trực tiếp cho toàn bộ hoạt động sản xuất và sinh hoạt của tỉnh nói
chung và của huyện Duyên Hải nói riêng. Sông Hậu chảy theo hướng Tây Bắc -
Đông Nam, đoạn qua địa bàn tỉnh Trà Vinh có chiều dài 55 km. Sông đổ ra biển
theo cửa Định An. Lưu lượng nước bình quân 2.000 ÷ 3.000 m
3
/s. Hàm lượng phù
sa là 200 ÷ 600 g/m
3

. Sông Cổ Chiên là 1 nhánh của sông Tiền, đoạn chảy qua địa
bàn tỉnh Trà Vinh có chiều dài khoảng 45 km, với lưu lượng nước 12.000 ÷ 19.000
m
3
/s. Hàm lượng phù sa 100 ÷ 500 g/m
3
. Bên cạnh đó, Trà Vinh còn có hệ thống
kênh rạch chằng chịt cung cấp nước cho nội đồng. Mật độ kinh trục phân bố khá
đều trong tỉnh từ 4 ÷ 10 m/ha. Đối với mật độ kinh nội đồng, Trà Vinh có mật độ
còn thấp (< 50% so với yêu cầu sản xuất), trong đó huyện Duyên Hải có mật độ
kênh thấp nhất khoảng 18 ÷ 28 m/ha. Chế độ thủy văn vùng ven biển, cửa sông chịu
ảnh hưởng mạnh mẽ của chế độ bán nhật triều không đều, mỗi ngày có 2 lần triều
lên và 2 lần triều xuống, mỗi tháng có 2 kỳ triều cường (vào ngày 1 và 15 âm lịch)
và 2 kỳ triều kém (vào ngày 7 và 23 âm lịch).
Hàng năm có khoảng 90% diện tích đất tự nhiên vùng ven biển, cửa sông bị
nhiễm mặn trong phạm vi 30 km tính từ biển trở vào với độ mặn bình quân là 4
g/lít. Việc canh tác 2 vụ lúa ổn định chỉ giới hạn ở vùng mặn < 4 tháng. Tại huyện
Duyên Hải, thời gian nhiễm mặn dài, nguồn nước ngọt khan hiếm mà lượng mưa và
thời gian mưa ít nên sản xuất nông nghiệp rất khó khăn, vùng này thích hợp cho
nuôi trồng thủy sản và sản xuất lâm nghiệp.
1.1.2. Tình hình dân sinh – kinh tế - xã hội.
Dân Thành là xã vùng sâu, có diện tích tự nhiên 4.134,37 ha được chia thành 05
ấp, dân số có 2011 hộ với 7512 nhân khẩu. Địa bàn tương đối rộng bị chia cắt bởi
kênh rạch chằng chịt, dân cư phân phối không đồng đều, đa số cư trú theo những
11
dãy giồng cát và theo các vuông nuôi tôm nằm sâu trong các khu rừng ngập mặn
cách xa xã và trục lộ giao thông.
Kinh tế của xã chủ yếu là nuôi trồng thủy sản, đời sống của người dân còn gặp
nhiều khó khăn do thời tiết, môi trường và dịch bệnh diễn biến bất thường dẫn đến
mất mùa nhiều năm. Trình độ dân trí và sự am hiểu về pháp luật của một bộ phận

dân cư còn hạn chế.
Hiện toàn xã có 1.856 hộ được công nhận và tái công nhận gia đình văn hóa,
chiếm 92% tổng số hộ. Đội ngũ giáo viên tay nghề và năng lực sư phạm còn hạn
chế; phân luồng học sinh sau THCS và THPT chưa có bước chuyển biến tích cực;
tình trạng học sinh bỏ học giữa chừng vẫn còn xảy ra ở mức khá cao; tiến độ xây
dựng các trường chuẩn quốc gia còn chậm.
1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu - ứng dụng công nghệ bảo vệ bờ.
1.2.1.Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Ở những nước kinh tế phát triển: Mỹ, Anh, Pháp, Đức, Hà Lan, Nhật, Canada,
Ấn Độ, Nga, Trung Quốc môn khoa học hình thái bờ biển và diễn biến đáy được
coi là môn khoa học bản lề giữa động lực học sông - biển và địa mạo học. Nhiều
nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu về thủy lực sông - biển, về vận chuyển bùn
cát, về diễn biến lòng dẫn, về hình thái bờ biển, về loại dạng lòng dẫn và công trình
chỉnh trị công tác nghiên cứu đã thu được những kết quả xuất sắc về mặt lý
thuyết cũng như về thực nghiệm.
Công trình bảo vệ bờ biển đã được nghiên cứu và ứng dụng từ rất lâu trên thế
giới, đặc biệt là ở các nước có nền khoa học công nghệ phát triển. Những thành tựu
đạt được cho đến nay là rất đáng kể, hầu hết các đoạn bờ biển xói lở đều được giải
quyết một các triệt để bằng các giải pháp công trình phù hợp.
Sự thành công trên thế giới một mặt có được là nhờ việc ứng dụng khoa học kỹ
thuật vào trong các giai đoạn xây dựng công trình: từ khâu nghiên cứu diễn biến,
quy hoạch đến thiết kế thi công và đặc biệt là việc ứng dụng công nghệ mới – vật
liệu mới. Mặt quan trọng khác là do ở các nước có nền kinh tế phát triển họ có đủ