ỨNG DỤNG mô HÌNH số TRỊ NGHIÊN cứu các GIẢI PHÁP ổn ĐỊNH cửa SÔNG vệ, TỈNH QUẢNG NGÃI

XGIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
--------------------

TRƯƠNG ĐÌNH VŨ

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SỐ TRỊ NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP
ỔN ĐỊNH CỬA SÔNG VỆ, TỈNH QUẢNG NGÃI

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
---------------------TRƯƠNG ĐÌNH VŨ

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SỐ TRỊ NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP
ỔN ĐỊNH CỬA SÔNG VỆ, TỈNH QUẢNG NGÃI

Chuyên ngành:

Xây dựng công trình biển

Mã số

60580203

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1. GS.TS. Vũ Minh Cát
2. PGS.TS. Trương Văn Bốn

Hà Nội, 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả
nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một
nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã
được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.
Tác giả luận văn

Trương Đình Vũ

i


LỜI CÁM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, học viên đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn chu
đáo, tận tình của giáo viên hướng dẫn, sự quan tâm, sát cánh của gia đình, của cơ quan
và đồng nghiệp. Đặc biệt, học viên đã nhận được nhiều điều kiện thuận lợi từ Ban
Giám hiệu nhà trường, Phòng Đào tạo ĐH&SĐH, Khoa Kỹ thuật Biển, Bộ môn Quản
lý tổng hợp vùng ven bờ - Khoa Kỹ thuật Biển trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Học viên xin trân trọng cảm ơn sâu sắc tới GS.TS. Vũ Minh Cát và PGS.TS.
Trương Văn Bốn, đã tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ để học viên hoàn thành luận văn.
Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn tới cơ quan, Ban Giám hiệu nhà trường, Phòng
Đào tạo ĐH&SĐH, Khoa Kỹ thuật Biển, Bộ môn Quản lý tổng hợp vùng ven bờ Khoa Kỹ thuật Biển đã quan tâm giúp đỡ, tạo mọi điều kiện để hoạc viên hoàn thành
luận văn này.
Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn tới các nhà khoa học đã quan tâm chia sẻ, góp
ý và bổ sung cho học viên nhiều thông tin bổ ích. Cuối cùng học viên xin trân trọng
cảm ơn gia đình, đồng nghiệp đã luôn sát cánh động viên học viên vượt qua mọi khó
khăn khi thực hiện luận văn.

ii


MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU………………………………………………………….iv
DANH MỤC HÌNH VẼ…………………………………………………………..…vii
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………....9
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ............................................ 11
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ............................................ 11
1.1.1. Tổng quan các nghiên cứu về diễn biến cửa sông Khu vực miền Trung ....... 11
1.1.2. Tổng quan các nghiên cứu về diễn biến cửa sông Vệ .................................... 21
1.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu ............................................................................... 23
1.2.1. Vị trí địa lý ...................................................................................................... 23
1.2.2. Điều kiện khí hậu ............................................................................................ 26
1.2.3. Điều kiện khí tượng, thủy văn ........................................................................ 30
1.2.4. Điều kiện kinh tế - xã hội................................................................................ 39
1.2.5. Đánh giá tình hình xói lở khu vực nghiên cứu ............................................... 42
CHƯƠNG 2 THIẾT LẬP MÔ HÌNH SỐ TRỊ CHO KHU VỰC CỬA LỞ ............. 48
2.1. Tình hình số liệu ...................................................................................................... 48
2.1.1. Số liệu địa hình ............................................................................................... 48

2.1.2. Tài liệu khí tượng thủy văn ............................................................................. 49
2.2. Cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán............................................................... 50
2.2.1. Mở đầu ............................................................................................................ 50
2.2.2. Mô hình thủy lực 1 chiều Mike 11 HD ........................................................... 50
2.2.3. Mô hình thủy lực 2 chiều Mike 21 FM .......................................................... 52
2.3. Mô hình mike 11 sông Vệ ....................................................................................... 54
2.3.1. Xây dựng mô hình .......................................................................................... 54
2.3.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình mike 11..................................................... 57
2.4. Mô hình mike 21 khu vực tính toán ........................................................................ 60
2.4.1. Xây dựng mô hình .......................................................................................... 60
2.4.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình Mike 21 .................................................... 62
2.5. Mô hình vận chuyển bùn cát.................................................................................... 69
2.5.1. Miền tính toán ................................................................................................. 69
2.5.2. Số liệu đầu vào ................................................................................................ 69
2.5.3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình ................................................................... 73
CHƯƠNG 3 MÔ PHỎNG, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CÔNG TRÌNH CHỈNH
TRỊ ĐÃ LỰA CHỌN TẠI KHU VỰC CỬA LỞ .......................................................... 74
3.1. Xây dựng tập kịch bản ............................................................................................. 74
3.1.1. Nhóm kịch bản tự nhiên.................................................................................. 74
3.1.2. Nhóm kịch bản khi đã xây dựng công trình.................................................... 75
3.2. Mô phỏng tập kịch bản ............................................................................................ 78
3.2.1. Mô phỏng xác định biên sông theo các kịch bản ............................................ 78
3.2.2. Mô phỏng chế độ thủy, động lực học và vận chuyển bùn cát tại cửa Lở
theo nhóm kịch bản tự nhiên và chưa có công trình................................................... 80
3.2.3. Mô phỏng chế độ thủy, động lực học và vận chuyển bùn cát tại cửa Lở
theo nhóm kịch bản khi đã xây dựng công trình chỉnh trị .......................................... 90
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................ 102
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................. 104
iii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1-1: Bảng lượng mưa trung bình nhiều năm (mm) ..............................................26
Bảng 1-2: Bảng thống kê thời kỳ bắt đầu và kết thúc thời tiết khô nóng ......................27
Bảng 1-3: Bảng số lần trung bình có gió mùa Đông Bắc ..............................................28
Bảng 1-4: Bảng số đợt gió mùa Đông Bắc trung bình ảnh hưởng tới Quảng Ngãi ......28
Bảng 1-5: Bảng số ngày có dông trung bình .................................................................28
Bảng 1-6: Các trận bão đổ bộ vào khu vực bờ biển Tỉnh Quảng Ngãi (1961đến 2014)
.......................................................................................................................................29
Bảng 1-7: Bảng đặc trưng mực nước trung bình (cm) ..................................................30
Bảng 1-8: Bảng đặc trưng mực nước cao nhất và thấp nhất năm tại các trạm (cm) .....30
Bảng 1-9: Bảng dao động dòng chảy tại trạm An Chỉ ..................................................31
Bảng 1-10: Bảng dòng chảy trung bình năm trên các lưu vực sông .............................31
Bảng 1-11: Bảng số liệu lưu lượng trung bình nhiều năm các trạm (m3/s) ..................32
Bảng 1-12: Bảng lưu lượng dòng chảy các tháng mùa lũ trung bình nhiều năm ..........33
Bảng 1-13: Bảng số trận lũ lớn trung bình xuất hiện trong năm ...................................33
Bảng 1-14: Thời gian và tốc độ truyền lũ ......................................................................34
Bảng 1-15: Đặc trưng biên độ và cường suất lũ các sông .............................................34
Bảng 1-16: Đặc trưng tốc độ dòng chảy trung bình các trận lũ lớn nhất năm ..............34
Bảng 1-17: Đặc trưng các trận lũ điển hình và lũ thiết kế .............................................34
Bảng 1-18: Đặc trưng mực nước tháng, năm trong nhiều năm (cm) ............................35
Bảng 1-19: Độ cao nước dâng lớn nhất quan trắc tại trạm Đà Nẵng (H, cm) ...............37
Bảng 1-20: Một số chỉ tiêu phát triển ngành Thuỷ sản của tỉnh năm 2000-2010 .........41
Bảng 2-1: Các huyện có khu vực nằm trong khu vực luận văn. ...................................48
Bảng 2-2: Thống kê số liệu thu thập tại trạm khí tượng thủy văn khu vực nghiên cứu 49
Bảng 2-3: Thống kê hệ thống sông mô phỏng tính toán ...............................................56
Bảng 2-4: Vị trí mặt cắt trên sông Vệ và sông Phú Thọ ...............................................56
Bảng 2-5: Biên mô hình thủy lực một chiều .................................................................57
Bảng 2-6: Giá trị sai số mực nước tại trạm cửa Lở tháng 11 năm 2015. ......................66
Bảng 2-7: Giá trị sai số mực nước tại trạm cửa Lở tháng 7 năm 2016. ........................68

Bảng 2-8: Độ đục trung bình tháng tại trạm thủy văn An Chỉ (g/m3) ...........................69
Bảng 2-9: Độ đục trung bình tháng tại trạm thủy văn Sơn Giang (g/m3) .....................70
Bảng 2-10: Tổng lượng bùn cát theo tháng tại trạm An Chỉ (tấn) ................................71
Bảng 2-11: Tổng lượng bùn cát theo tháng tại trạm Sơn Giang (tấn) ...........................72
Bảng 3-1: Các kịch bản tính toán trong điều kiện tự nhiên, chưa có công trình ...........74
Bảng 3-2: Các kịch bản tính toán trong điều kiện tự nhiên, có công trình....................75
Bảng 3-3: Tọa độ các vị trị trích xuất ............................................................................75
Bảng 3-4: Tổng lượng bùn cát trong sông Vệ theo kịch bản TN2 ................................82
Bảng 3-5: Tổng lượng bùn cát (15-20/12/2016) tại các vị trí quan trắc (m3) ...............94
Bảng 3-6: Tổng lượng bùn cát 17-22/7/2016 tại các vị trí quan trắc (m3) ...................97
Bảng 3-7: Tổng lượng bùn cát trong cơn bão Nari tại các vị trí quan trắc (m3) .........100

iv


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 0-1: Bản đồ mạng lưới sông tỉnh Quảng Ngãi .....................................................24
Hình 0-2: Bản đồ lưu vực sông Vệ, tỉnh Quảng Ngãi và lưới trạm ..............................25
Hình 1-3: Đoạn bờ sông Vệ (thôn Tân Mỹ - xã Nghĩa An) bị trượt lở do lũ mạnh .....44
Hình 1-4: Ngôi nhà kiên cố ở thôn Kỳ Tân (xã Đức Lợi) bị lũ phá huỷ năm 1999 ......45
Hình 2-1: Thống kê số liệu thu thập tại trạm khí tượng thủy văn khu vực nghiên cứu,
Quảng Ngãi ....................................................................................................................49
Hình 2-2: Sơ đồ tính toán thủy lực ................................................................................50
Hình 2-3: Mô hình hóa mạng lưới sông Vệ...................................................................55
Hình 2-4: Mực nước tính toán và đo đạc tại điểm đo tại cầu Sông Vệ .........................59
Hình 2-5: Mực nước tính toán và đo đạc tại điểm đo tại cầu Sông Vệ .........................60
Hình 2-6: Miền tính và lưới tính toán khu vực nghiên cứu ...........................................61
Hình 2-7: Vị trí các trạm đo mực nước, dòng chảy, sóng để hiệu chỉnh và kiểm định
các mô hình ....................................................................................................................62
Hình 2-8: mực nước quan trắc và tính toán tại cửa sông Phú Thọ (XI/2015) ...............64

Hình 2-9: Vận tốc dòng ven tại 3 tầng và hướng giữa quan trắc và tính toán tại cửa
sông Vệ (XI/2015) .........................................................................................................64
Hình 2-10: Chiều cao và hướng sóng quan trắc và tính toán và sóng tại vùng nước sâu
tại cửa sông Vệ (XI/2015) .............................................................................................65
Hình 2-11: Mực nước quan trắc và tính toán tại cửa sông Phú Thọ VII/2016..............67
Hình 2-12: Vận tốc dòng ven tại 3 tầng và hướng quan trắc và tính toán tại cửa sông
Vệ, VII/2016. .................................................................................................................67
Hình 2-13: Chiều cao và hướng sóng quan trắc, tính toán và sóng tại vùng nước sâu tại
cửa sông Vệ, VII/2016...................................................................................................68
Hình 2-14: Biểu đồ tổng lượng bùn cát thực đo từ năm 2006-2016 tại trạm thủy văn
An Chỉ và Sơn Giang.....................................................................................................73
Hình 3-1: Vị trí các điểm trích xuất tại cửa Lở .............................................................76
Hình 3-2: Bố trí công trình chỉnh trị cửa Lở .................................................................78
Hình 3-3: Quá trình lưu lượng tại điểm đo tại cầu Sông Vệ vào tháng 7/2016 ............79
Hình 3-4: Quá trình lưu lượng tại điểm đo tại cầu Sông Vệ vào tháng 12/2016 ..........79
Hình 3-5: Quá trình lưu lượng tại điểm đo cầu Sông Vệ trong cơn bão Nari T10/2013
.......................................................................................................................................79
Hình 3-6: Trường sóng khu vực cửa Lở theo kịch bản TN1 .........................................80
Hình 3-7: Trường dòng chảy khu vực cửa Lở theo kịch bản TN1 ................................81
Hình 3-8: Lượng bùn cát vận chuyển trong sông Vệ theo kịch bản TN1 .....................81
Hình 3-9: Sự thay đổi trầm tích đáy tại cửa Lở theo kịch bản TN1 ..............................82
Hình 3-10: Trường sóng khu vực cửa Lở theo kịch bản TN2 .......................................83
Hình 3-11: Trường dòng chảy do sóng khu vực cửa Lở theo kịch bản TN2 ................84
Hình 3-12: Sự thay đổi trầm tích đáy tại cửa Lở theo kịch bản TN2 ............................84
Hình 3-13: Độ cao và hướng sóng khu vực cửa Lở lúc 6 h ngày 14 tháng 10 năm 2013
(lúc sóng tại điểm biên lớn nhất) trong cơn bão Nari. ...................................................86
Hình 3-14: Biến trình chiều cao sóng, hướng sóng tại cửa Lở theo kịch bản TN3 từ 717 tháng 10 năm 2013. ..................................................................................................86
Hình 3-15: Trường dòng chảy lúc 6h ngày 14/10/2013 khu vực cửa Lở theo KB TN3
.......................................................................................................................................87
Hình 3-16: Đường đi của cơn bão số 11 năm 2013 (Bão Nari). ...................................88

v


Hình 3-17: Sự thay đổi lớp trầm tích đáy sau thời điểm bão Nari đổ bộ vào Đà nẵng và
Huế 48 h (0h 14/10/2013)..............................................................................................89
Hình 3-18: Sự biến động lớp trầm tích đáy tại cửa Lở trong 2 trường hợp a) tính toán
theo kịch bản TN1; b) tính toán theo kịch bản CT–TN1...............................................91
Hình 3-19: Hướng sóng và trường sóng tại cửa Lở theo kịch bản CT – TN1 ..............92
Hình 3-20: Hướng sóng và trường sóng tại cửa Lở theo kịch bản CT – TN1 ..............92
Hình 3-21: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc ..............................................93
Hình 3-22: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc ..............................................93
Hình 3-23: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc ..............................................94
Hình 3-24: Sự biến động lớp trầm tích đáy tại cửa Lở trong 2 trường hợp a) tính toán
theo kịch bản TN2; b) tính toán theo kịch bản CT – TN2.............................................95
Hình 3-25: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc ..............................................96
Hình 3-26: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc ..............................................96
Hình 3-27: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc ..............................................97
Hình 3-28: Bồi xói do bão tại thời điểm 6h ngày 14/10/2013 trong 2 trường hợp a) tính
toán theo kịch bản TN3; b) tính toán theo kịch bản CT-TN3 .......................................98
Hình 3-29: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc ..............................................99
Hình 3-30: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc ..............................................99
Hình 3-31: Tổng sức tải bùn cát theo hướng Nam – Bắc ............................................100

vi


MỞ ĐẦU
Cửa Đại và cửa Lở nằm cách nhau khoảng 5km và nối với nhau qua sông Phú Thọ.
Khu vực cửa sông Trà Khúc – sông Vệ có quá trình diễn biến xói lở, bồi tụ khá phức
tạp, dưới tác động của các điều kiện tự nhiên và hoạt động kinh tế xã hội ở khu vực.

Hình 0-1: Vị trí địa lý cửa Đại và cửa Lở tỉnh Quảng Ngãi.

Theo các tài liệu quan trắc và tổng kết của các cơ quan quản lý tỉnh Quảng Ngãi thì
khu vực hạ lưu cửa sông Vệ thuộc địa phận xã Đức Lợi (huyện Mộ Đức) – nơi xói bồi
diễn ra thường xuyên trong phạm vi chiều dài khoảng 1500 m và độ rộng từ 200 –
300m do các nguyên nhân sau:
Về mùa kiệt (từ tháng 1 đến tháng 8 hàng năm) dòng chảy từ thượng lưu sông Vệ đổ
về hạ lưu nhỏ dần và gần như không còn dòng chaỷ vào cuối tháng 7 và 8. Trong khi
đó, do ảnh hưởng của các yếu tố thủy thạch động lực biển, dòng chảy dọc bờ mang
theo bùn cát từ hướng bắc xuống vào mùa đông và hướng nam lên vào mùa hè bồi
lắng dần ở cửa sông và vùng lân cận dưới dạng các bar cát ngầm. Các bar ngầm lớn
7


dần theo thời gian, nổi dần lên trên mặt nước và lấp dần, thu hẹp cửa sông và có năm
lấp hẳn cửa sông Vệ.
Ngược lại về mùa lũ, dòng chảy lũ sông Vệ với lưu lượng đáng kể đã chia cắt, đẩy các
bãi bồi hình thành trong mùa cạn ra phía biển, hạ thấp dần cao trình các cồn cát chắn
phía cửa và đến giữa mùa lũ thì hầu hết các bar bị xói mòn và bị đẩy ra xa cửa sông và
cửa sông lại được mở rộng dần.
Hiện tượng bồi lấp cửa Lở gây ách tắc dòng chảy sông Vệ và cản trở tuyến giao thông
thủy ra vào cửa sông, đặc biệt trong mùa cạn. Trên đoạn bờ biển phía bắc cửa Lở
thuộc thôn Phú Nghĩa (xã Nghĩa An) được bồi tụ trên tuyến dài hơn 4km, rộng trung
bình 45m và tối đa tới 100m; ngược lại bờ biển phía nam thuộc địa phận thôn Kỳ Tân
(xã Đức Lợi) bị xói nhẹ trên chiều dài 1,5km, rộng từ 10 – 30m và tối đa tới 60m.
Tóm lại, biến động với chu kỳ năm dưới tác động của dòng chảy từ lưu vực sông vệ
vào mùa lũ và các yếu tố thủy thạch động lực biển vào mùa cạn, trong điều kiện địa
chất đường bờ chủ yếu là cát từ trung bình đến thô là nguyên nhân gây ra diễn biến
cửa sông Vệ.

Hình 0-2: Cửa Lở bị bồi lấp vào mùa khô

8


Trước những thực tế phức tạp đang diễn ra tại khu vực cửa Lở, gây ảnh hưởng nghiêm
trong tới hoạt động thủy hải sản của địa phương, bất ổn định đường bờ gây bất ổn tới
các hoạt động dân sinh, UBND tỉnh Quảng Ngãi, Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông
thôn tỉnh Quảng Ngãi triển khai một só giải pháp cấp bách như đóng các hàng cọc cừ
thép tại khu vực xói nhằm giảm thiểu tác động của sóng, chống sạt lở bờ, kết hợp với
khơi thông tuyến luồng bị bồi lấp để cho tàu thuyền được lưu thông. Có thể nói, đây là
các giải pháp cấp bách nhằm ngăn chặn tạm thời hiện tượng bồi lắng luồng tàu và sạt
lở vùng ven biển tại khu vực cửa Lở. Về lâu dài cần phải có các nghiên cứu đầy đủ,
xác định nguyên nhân để đề xuất các giải pháp mang tính khoa học, đảm bảo sự ổn
định lâu dài đối với vùng cửa sông, ven biển này một cách tổng thể.
Những nguyên nhân gây ra xói lở, bồi tụ rất phức tạp, là kết quả tổng hợp của các yếu
tố từ biển như bão, triều cường, nước dâng…tổ hợp với các yếu tố từ sông như dòng
chảy và bùn cát thượng nguồn và các yếu tố nhân sinh như sự phát triển tự phát thiếu
định hướng quy hoạch của công trình hạ tầng, khai thác cát…
Trước thực tế bồi lấp, xói lở rất nghiêm tại khu vực cửa Lở (sông Vệ), gây khó khăn
và thiệt hại lớn cho kinh tế xã hội, việc nghiên cứu tìm ra nguyên nhân, cơ chế của quá
trình biến động xói lở khu vực cửa Lở trở lên cấp bách, cần thực hiện trong thời gian
sớm nhất nhằm có các giải pháp KHCN hợp lý để chỉnh trị.
Mục tiêu của đề tài
- Xác định được nguyên nhân, cơ chế và các yếu tố ảnh hưởng đến hiện tượng bồi lấp,
sạt lở tại cửa Cửa Lở - sông Vệ, tỉnh Quảng Ngãi.
- Đề xuất được các giải pháp kỹ thuật để chống bồi lấp, sạt lở và ổn định vùng cửa
sông, đáp ứng được yêu cầu thoát lũ.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu là dòng chảy, chế độ thủy văn - thủy lực, chế độ vận chuyển
bùn cát, chế độ triều khu vực cửa lở và tương tác giữa các yếu tố gây xói lở, bồi lấp.
- Phạm vi nghiên cứu là phạm vi cửa Lở và khu vực lân cận.

9


Phương pháp nghiên cứu
- Điều tra khảo sát, thu thập các tài liệu liên quan bao gồm tài liệu khí tượng, thủy hải
văn, địa hình, địa chất, thổ nhưỡng, dân sinh kinh tế và thực trạng diễn biến cửa sông
trong quá khứ và những năm gần đây. Trên cơ sở đó sơ bộ đánh giá các nguyên nhân
gây ra bối lấp, xói lở và mất ổn định cửa Lở, sông Vệ.
- Kế thừa các nghiên cứu bồi xói và diễn biến cửa sông khu vực trung bộ và các
nghiên cứu liên quan trực tiếp tới cửa sông Vệ.
- Ứng dụng phương pháp số mô phỏng diễn biến xói bồi cửa sông nghiên cứu trong
điều kiện tự nhiên và theo các kịch bản.
Ngoài phần mở đầu, kết luận kiến nghị, tài liệu tham khảo, luận văn gồm 3 chương
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ BỒI LẤP, XÓI LỞ CỬA LỞ SỬ DỤNG
PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH SỐ TRỊ
CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ NGUYÊN NHÂN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI
PHÁP CÔNG KHCN CHỈNH TRỊ CỬA LỞ
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
PHỤ LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO

10

CHƯƠNG 1
1.1.

TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài

1.1.1. Tổng quan các nghiên cứu về diễn biến cửa sông Khu vực miền Trung
Khu vực ven biển miền Trung Việt Nam gồm 14 tỉnh từ Thanh Hóa đến Bình Thuận
có tổng diện tích 9.571.710 ha nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa Đông Nam Á với
điều kiện tự nhiên đa dạng. Phía đông có chiều dài bờ biển gần 1500 km bên bờ tây
biển Đông. Dọc theo phía tây của miền này là dãy Trường Sơn, vùng núi cao của Lào
và cao nguyên Trung Bộ.
Khí hậu khu vực miền Trung chịu ảnh hưởng sâu sắc của chế độ gió mùa Châu Á do
nằm trong vùng chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, và là nơi hội tụ của
nhiều khối không khí có nguồn gốc lục địa và đại dương. Từ tháng 10 đến tháng 2
hàng năm, khu vực này chịu tác động của gió mùa thổi qua biển theo hướng đông bắc,
với vận tốc gió trung bình duy trì ở cấp 5 cấp 6, cực đại lên tới cấp 8 cấp 9. Chế độ gió
này được gọi là “gió mùa đông bắc” hay “gió mùa mùa đông”. Vào các tháng mùa hè,
từ tháng 5 đến tháng 8, khi các cao áp trên lục địa suy giảm thì gió mùa tây nam và các
gió có hướng đông nam chiếm ưu thế với vận tốc gió trung bình ở cấp 3 cấp 4, cực đại
lên tới cấp 7. Nhiệt độ trung bình ở dải ven biển miền Trung dao động từ 22°C đến
27°C, với xu thế nhiệt độ tăng dần về phía nam.
Đáng lưu ý, vùng duyên hải miền Trung là nơi có bão và áp thấp nhiệt đới (ATNĐ) đổ
bộ nhiều so với cả nước trong vài thập kỷ gần đây. Chỉ tính riêng từ năm 1972 đến
năm 2005 có 39 cơn bão đổ bộ vào nước ta trong đó có 19 cơn bão đổ bộ vào miền
Trung, chiếm 49% số cơn bão. Những năm gần đây, tỷ lệ này lại càng cao hơn. Trong
khoảng thời gian từ năm 1995 đến 2005 có 18 cơn bão đổ bộ vào nước ta có tới 11 cơn
bão đổ bộ vào vùng duyên hải miền Trung. Bão đổ bộ vào vùng duyên hải với tốc độ
gió vào khoảng 35÷40 m/s, nơi trung tâm bão đi qua tốc độ gió có thể đạt tới hơn 50

m/s. Bão gây ra sóng lớn, gây xói và tàn phá các công trình ven biển và trên bờ. Sóng
cao trùng hợp với triều cường gây ra vỡ đê biển trên một quy mô lớn. Bão và áp thấp
nhiệt đới thường kéo theo mưa lớn.

11


Mưa tập trung khi có bão, ATNĐ thường gây ra lũ lụt trên các triền sông và ngập úng
ở các vùng thấp đồng thời gây sạt lở bờ sông, cửa sông. Duyên hải miền Trung có 15
con sông chính với diện tích lưu vực lớn hơn 1000 km2 phân bố đều khắp các tỉnh,
hầu hết là các sông bắt nguồn từ dãy Trường Sơn đổ ra biển Đông với độ dốc lớn, gặp
chế độ thủy triều phức tạp và chế độ sóng biển, tạo dòng ven tác động mạnh mẽ tới
chế độ bùn cát ở cửa sông. Sông miền Trung có mùa kiệt dài nhưng lưu lượng bé, mùa
lũ ngắn nhưng lưu lượng lớn (khoảng 70% lưu lượng cả năm), lên xuống đột ngột.
Rừng đầu nguồn bị phá nghiêm trọng, nhiều nơi sinh ra lũ quét. Lũ thường đi đôi với
bão gây ra xói bồi nghiêm trọng ở bờ sông nhất là ở vùng cửa sông. Hơn 60 cửa sông
đổ trực tiếp ra biển đã và đang có vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế xã hội
của khu vực duyên hải miền Trung nhưng cũng chính khu vực này diễn biến hình thái
xảy ra mạnh mẽ gây những ảnh hưởng đáng kể đến kinh tế-xã hội và môi trường.
Dọc theo bờ biển, chế độ sóng, dòng chảy và sự biến thiên mực nước cũng bị ảnh
hưởng và chịu sự chi phối của chế độ gió và chế độ bão. Thủy triều ở vùng biển miền
Trung khá phức tạp, bao gồm cả chế độ nhật triều và bán nhật triều hỗn hợp với biên
độ triều dao động từ 0,5m đến gần 2m. Vùng biển Thuận An, Huế là nơi có biên độ
triều thấp nhất ở miền Trung, và thấp nhất cả nước với biên độ triều 0,5m. Dòng triều
có sự dao động về cả hướng và độ lớn theo mùa và theo từng vị trí. Tính chất phức tạp
của chế độ thủy hải văn trong điều kiện thường xuyên chịu ảnh hưởng của bão và
ATNĐ là nguyên nhân của tình trạng xói lở bờ biển, phá hoại nhiều công trình bảo vệ
bờ đã được xây dựngBên cạnh tình trạng xói lở bờ sông, hiện tượng bồi lấp, dịch
chuyển các cửa thường diễn ra tại những nơi có biên độ triều nhỏ, động lực sóng ven
bờ chiếm ưu thế và dòng chảy của các sông đổ ra biển có sự biến đổi theo mùa rõ rêt.

Các cửa biển này có thể bị bồi lấp theo chu kỳ vài tháng trong một năm hoặc vài năm
trong một chu kỳ dài hơn, Hiện tượng bồi lấp, dịch chuyển các cửa biển tại những thời
điểm không mong muốn đã và đang gây ra những ảnh hượng nghiêm trọng tới khả
năng thoát lỹ trên lưu vực, gây ngập lụt vùng hạ du, ảnh hưởng tới môi trường biển và
hệ sinh thái, làm cản trợ giao thông thủy, phát triển nghề cá và nuôi trồng thủy sản
trong vùng, gián tiếp gây nên sự phát triển kinh tế xã hội không bền vững trong vùng
và khu vực.

12


Hiện tượng bồi lấp, dịch chuyển các cửa thường diễn ra tại những nơi có biên độ triều
nhỏ, động lực sóng ven bờ chiếm ưu thế và dòng chảy của các sông đổ ra biển có sự
biến đổi theo mùa rõ rệt. Các cửa biển này có thể bị bồi lấp theo chu kỳ vài tháng
trong một năm hoặc vài năm trong một chu kỳ dài hơn. Hiện tượng bồi lấp, dịch
chuyển các cửa biển tại những thời điểm không mong muốn đã và đang gây ra những
ảnh hưởng nghiêm trọng tới khả năng thoát lũ trên lưu vực, gây ngập lụt vùng hạ lưu,
ảnh hưởng tới môi trường biển và hệ sinh thái, làm cản trở giao thông thủy, phát triển
nghề cá và nuôi trồng thủy sản trong vùng, gián tiếp gây nên sự phát triển kinh tế xã
hội không bền vững trong vùng và khu vực.
Các công trình chỉnh trị chống bồi lấp, ổn định vùng cửa sông ở khu vực miền Trung
thường là công trình đa mục tiêu bao gồm giao thông thủy, khu neo trú bão cho tàu
thuyền, thoát lũ, kết hợp phát triển kinh tế xã hội… Các công trình hướng dòng, ngăn
bùn cát xây dựng ngoài cửa sông có vai trò tập trung dòng chảy theo đê, đẩy bùn cát ra
phía ngoài biển để các cồn ngầm chắn bên ngoài cửa không làm ảnh hưởng tới luồng
lạch, ngăn chặn dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ, đảm bảo sự ổn định của luồng tàu
trên mặt bằng. Nhiều công trình chỉnh trị cửa sông đã được xây dựng ở dải bờ biển
miền Trung như công trình chỉnh trị cửa Lò tỉnh Nghệ An, cửa Nhật Lệ tỉnh Quảng
Bình, cửa Tùng tỉnh Quảng Trị, cửa Thuận An, cửa Tư Hiền tỉnh Thừa Thiên Huế...
Mặt khác, hiện tượng bồi lấp cửa sông còn do chính những tác động của các công trình

chỉnh trị nhân tạo. Ví dụ, sau khi xây dựng đê chắn sóng và chắn cát tại cửa sông Bến
Hải tỉnh Quảng Trị, cửa sông đã bị bồi lấp hạn chế tàu thuyền ra vào đồng thời bãi
biển Cửa Tùng bị xói lở nghiêm trọng.
Trong những năm vừa qua, một số lượng lớn những công trình, đề tài, dự án KHCN…
đã được thực hiện bởi các cá nhân, đơn vị nghiên cứu trong nước về vấn đề diễn biến
vùng cửa sông, ven biển, nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ chỉnh trị, ổn
định vùng cửa sông ven biển và bảo vệ bờ biển. Sản phẩm thể hiện dưới nhiều dạng
như sách, luận án, báo cáo khoa học trình bày kết quả nghiên cứu rất phong phú từ
những kiến thức cơ bản tới những lí thuyết mới, mô hình mới…
Về mặt lí thuyết, một số cuốn sách chuyên ngành của các tác giả như Lương Phương
Hậu (2005), Trịnh Việt An, Nguyễn Mạnh Hùng (2010) cung cấp những khái niệm cơ
13


bản về động lực học vùng cửa sông ven biển; giáo trình của Thiều Quang Tuấn (2016)
trình bày những vấn đề trong thiết kế đê, kè mái nghiêng.
Việc điều tra nghiên cứu các vùng cửa sông, vùng biển ở nước ta phục vụ cho sản xuất
và chiến đấu được chú ý quan tâm từ lâu. Đáng chú ý nhất là các đợt điều tra khảo sát
phối hợp Việt - Trung ở Vịnh Bắc Bộ (1959 - 1961), đợt khảo sát hỗn hợp Việt - Xô
nhằm mở rộng cảng Hải Phòng (1960 - 1963), nghiên cứu đặc trưng khí tượng - hải
dương vùng ven biển từ Thuận An đến Kiên Giang (1960 - 1974), nghiên cứu phòng
chống xói lở bờ biển Hải Hậu, Cảnh Dương, Gò Công (1990 - 1995), nguyên nhân và
giải pháp phòng chống sa bồi luồng tàu vùng cảng Hải Phòng (1993 - 1996), nghiên
cứu chỉnh trị luồng tàu biển khu vực sông Cấm - cửa Nam Triệu (1994 - 1999),...
Các dự án, đề tài cấp nhà nước, cấp Bộ đã giải quyết những vấn đề cụ thể hơn, như
vấn đề động lực hình thái cửa sông, đề xuất giải pháp ổn định cửa sông, bảo vệ bờ
biển, các giải pháp nâng cấp đê biển… Phân nhóm một số hướng nghiên cứu liên quan
tới quy luật xói lở, bồi tụ vùng cửa sông ven biển và các giải pháp chỉnh trị, ổn định
vùng cửa sông ven biển và bảo vệ bờ biển được tóm tắt như sau:
• Nhóm các nghiên cứu về quy luật xói lở, bồi tụ vùng cửa sông, ven biển

Nhóm các đề tài cấp Nhà nước liên quan tới qui luật xói lở, bồi tụ vùng cửa sông, ven
biển tiêu biểu bao gồm các đề tài dưới đây
Đề tài cấp Nhà nước KT 03-14 “Hiện trạng nguyên nhân gây xói lở bờ biển Việt Nam,
đề xuất các biện pháp KHKT bảo vệ và khai thác vùng đất ven biển” được thực hiện từ
năm 1991 – 1995 (Nguyễn Thanh Ngà và nnk, 1995). Nghiên cứu tập trung nghiên
cứu hiện trạng sạt lở chung cho toàn dải ven biển Việt Nam, trong đó có trọng điểm
Hải Hậu, tỉnh Nam Định. Đối với khu vực này, đề tài đã đưa tiến bộ khoa học vào tính
toán, xây dựng các biện pháp công trình bảo vệ vùng bờ biển Hải Hậu bị xói lở. Do
nghiên cứu này tập trung nghiên cứu hiện trạng sạt lở chung cho toàn dải ven biển Việt
Nam nên kết quả còn hạn chế thống kê hiện trạng và đưa ra một số giải pháp kỹ thuật
nhằm ổn định bảo vệ bờ biển Hải Hậu.

14


Năm 1999 - 2000, Nhà nước đã cho triển khai dự án qui mô lớn “Nghiên cứu, dự báo
phòng chống sạt lở bờ biển Việt Nam”. Dự án được chia thành dự án KHCN - 5A cho
miền Bắc từ Quảng Ninh tới Thanh Hóa do Viện Tài nguyên và Môi trường biển chủ
trì (Hoàng Văn Huây & nnk 2000); dự án KHCN - 5B cho miền Trung từ Thanh Hóa
đến Bình Thuận do Viện Địa lý chủ trì (Nguyễn Văn Cư & nnk, 2001); và dự án
KHCN – 5C cho miền Nam do Viện Hải dương học chủ trì thực hiện.
Đề tài cấp Nhà nước KC.09.05: “Dự báo hiện tượng xói lở, bồi tụ bờ biển, cửa sông và
các giải pháp phòng tránh” chủ nhiệm PGS.TS. Phạm Huy Tiến, Viện Địa lý chủ trì
thực hiện từ năm 2003-2005. Đề tài đã giới thiệu cấu trúc bờ biển, cửa sông Việt Nam
và các phương pháp nghiên cứu xói lở - bồi tụ; đánh giá hiện trạng và nguyên nhân xói
lở, bồi tụ bờ biển cửa sông Việt Nam; phân tích các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình
xói lở - bồi tụ bờ biển cửa sông Việt Nam; dự báo xu thế xói lở - bồi tụ một số khu vực
trọng điểm bờ biển, cửa sông Việt Nam; đề xuất giải pháp khoa học phòng chống xói
lở, bồi tụ bờ biển, cửa sông. Đề tài đã thống kê tổng chiều dài đường bờ biển bị xói lở
ở miền Trung từ Thanh Hóa tới Bình Thuận là 392km, chiếm hơn 20% tổng chiều dài

bờ biển của khu vực (1765 km). Số lượng các đoạn bị xói lên tới 284 với chiều dài xói
biến thiên từ vài trăm mét tới hàng nghìn mét.
Vũ Văn Phái (2013) chủ trì đề tài “Nghiên cứu đánh giá biến động đường bờ biển các
tỉnh Nam Bộ dưới tác động của biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng”. Báo cáo đề
tài đã làm sáng tỏ hiện trạng, xu thế biến động và đánh giá được mức độ ổn định (hoặc
dễ bị tổn thương) của bờ biển các tỉnh Nam Bộ dưới tác động của mực nước biển dâng
liên quan với biến đổi khí hậu phục vụ quản lý đới bờ
Đề tài nghiên cứu KHCN cấp Bộ “Nghiên cứu các giải pháp thoát lũ, phòng tránh xói
lở và bồi lấp cửa sông Vu Gia - Thu Bồn” do PGS.TS Vũ Minh Cát, Trường Đại học
Thủy lợi chủ trì thực hiện (2002-2003) nhằm nghiên cứu quy luật diễn biến bờ biển và
đánh giá khả năng thoát lũ qua cửa theo các kịch bản diễn biến cửa khác nhau.
Các nghiên cứu về diễn biến vùng ven biển, cửa sông ở Việt Nam có ứng dụng công
nghệ viễn thám và GIS chưa nhiều. Việc áp dụng tư liệu viễn thám kết hợp với phương
pháp bản đồ và GIS trong nghiên cứu biến động vùng bờ biển và phát triển cửa sông
15


đã được tiến hành ở những khu vực khác nhau, có thể nêu một số công trình tiêu biểu
như sau:
Đề tài trong chương trình 48B.07.02.01 “Nghiên cứu sự biến động đường bờ biển Việt
Nam bằng tư liệu viễn thám", do Tô Quang Thịnh (1990) chủ trì, lần đầu tiên bằng các
tư liệu viễn thám qua các thời điểm khác nhau, các tác giả đã xác lập vị trí đường bờ
biển vào các năm 1930, 1965, 1985.
Trong khuôn khổ đề tài KHCN.06.08 “Nghiên cứu quy luật và dự đoán xu thế bồi tụ xói lở vùng ven biển và cửa sông Việt Nam”, nhóm tác giả Lê Phước Trình đã sử dụng
các tư liệu viễn thám qua các thời điểm từ 1985 - 1995 và bản đồ địa hình năm 1965
đã xây dựng được bộ bản đồ hiện trạng và biến động đường bờ biển trong 30 năm
(1965 - 1995) tỷ lệ 1:100.000 gồm 33 mảnh từ Móng Cái đến Hà Tiên. Từ bộ bản đồ
này đã thành lập được bản đồ tổng quát về hiện trạng bồi tụ - xói lở cho cả dải ven
biển, cửa sông Việt Nam, tỷ lệ 1:2.000.000 và các bản đồ chi tiết cho các đoạn bờ
xung yếu ở tỷ lệ lớn 1: 25.000 và 1:50.000.

Trong luận án tiến sĩ của Phạm Quang Sơn: “Nghiên cứu sự phát triển vùng cửa sông
ven biển Hồng - sông Thái Bình trên cơ sở ứng dụng thông tin viễn thám và hệ thông
tin địa lý (GIS) phục vụ khai thác, sử dụng hợp lý lãnh thổ” đã sử dụng các loại ảnh
viễn thám, các loại bản đồ địa hình và các tư liệu khác để phân tích quá trình phát triển
và biến động các cửa sông thuộc vùng ven biển đồng bằng sông Hồng trong chuỗi thời
gian 90 năm (từ năm 1912 đến 2001).
• Nhóm các nghiên cứu về giải pháp bảo vệ bờ biển
Những vấn đề cụ thể liên quan tới giải pháp bảo vệ bờ biển cũng đã bước đầu được
quan tâm nghiên cứu. Các đề tài tiêu biểu bao gồm:
Đề tài cấp nhà nước KHCN 06.10, “Cơ sở khoa học và các đặc trưng kỹ thuật đới bờ
phục vụ xây dựng công trình ven bờ”, (1996-2000) đề cập đến các điều kiện biên phục
vụ thiết kế xây dựng công trình ven bờ Việt Nam (mực nước, sóng…).
Chương trình “Nghiên cứu nâng cấp đê biển từ Quảng Ninh đến Quảng Nam” và
Chương trình“Nghiên cứu nâng cấp đê biển từ Quảng Ngãi tới Kiên Giang” đã được
16


thực hiện, có nhiều nội dung liên quan có thể tham khảo và sử dụng kết quả phục vụ
cho đề tài. Điều kiện biên và phương pháp tính toán thiết kế đê biển và một số dạng
công trình kết hợp nhằm chống xói lở bờ biển đã được nghiên cứu rất cụ thể. Tuy vậy,
cách xác định mực nước, đặc trưng sóng còn tồn tại những điểm chưa thực sự hợp lí.
Dự án khoa học song phương Việt- Bỉ Antiero bao gồm các dự án xây dựng về lĩnh
vực bảo vệ bờ sông bờ biển, bảo vệ công trình thủy lợi, giao thông, gia cố nhà cửa….
ở khu vực miền Trung là những bài học kinh nghiệm để đề tài nghiên cứu đưa ra
những giải pháp phù hợp theo mục tiêu của đề tài.
Nguyễn Đức Vượng (2009) đã chủ trì Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới vật
liệu mới vào việc bảo vệ, phòng chống xói lở bờ vùng ven biển, cửa sông, hải đảo các
tỉnh miền trung (từ Đà Nẵng trở vào) và Nam Bộ”. Nhóm thực hiện đã đánh giá tổng
quan về vật liệu mới, công nghệ mới trong công trình bảo vệ bờ đã sử dụng ở Việt
Nam và nước ngoài. Một số vật liệu mới, công nghệ mới được đề xuất chung cho công

trình bảo vệ bờ vùng cửa sông, ven biển và hải đảo. Nhìn chung, những định hướng
chung đã được đặt ra, tuy nhiên giải pháp bảo vệ bờ phù hợp với điều kiện từng vùng
cụ thể vẫn cần phải được tiếp tục nghiên cứu.
Đề tài độc lập cấp nhà nước: “Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp tổng
thể để ổn định vùng bờ biển Nam Định từ cửa Ba Lạt đến cửa Đáy”, do PGS.TS
Nguyễn Khắc Nghĩa làm chủ nhiệm, Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động
lực học sông Biển thực hiện năm 2010 - 2013; Đề tài đã nghiên cứu nguyên nhân gây
sạt lở vùng ven biển tỉnh Nam Định có liên quan tới sự mất cân bằng bùn cát do việc
lấp sông Sò và sự bồi tích vươn ra biển của cửa Ba Lạt, để từ đó đề xuất giải pháp ổn
định vùng ven biển chống sạt lở.
Ngoài ra, trong giai đoạn này còn có hai đề tài KHCN tiềm năng cấp Nhà nước do các
giảng viên của Khoa Kỹ thuật biển chủ trì thực hiện theo định hướng giải pháp mới
bảo vệ bờ biển. PGS.TS Trần Thanh Tùng (2012) chủ trì Đề tài “Nghiên cứu áp dụng
giải pháp Nuôi bãi Nhân tạo cho các đoạn bờ biển bị xói lở ở khu vực miền Trung Việt
Nam”. Đề tài thiết lập tiền đề cho việc sử dụng giải pháp nuôi bãi ứng phó với hiện
tượng xói lở bờ biển, phòng chống thiên tai và phát triển kinh tế xã hội ở khu vực miền
17


Trung Việt Nam. Từ đó, ứng dụng kết quả nghiên cứu để hướng tới việc phát triển qui
trình, công nghệ nuôi bãi áp dụng cho toàn dải bờ biển Việt Nam từ các mô hình tiên
tiến của thế giới. PGS.TS Nghiêm Tiến Lam(2012) chủ trì Đề tài “Nghiên cứu đề xuất
công nghệ quan trắc, đo đạc diễn biến theo mùa cho các cửa sông khu vực miền Trung
Việt Nam”.
Dự án “Nghiên cứu, phân tích hiệu quả các công trình bảo vệ bờ sông, bờ biển khu
vực Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ” do Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về động lực
sông biển tiến hành (Nguyễn Thành Trung & nnk, 2012) đã đề xuất các phương pháp
đo đạc, đánh giá hiệu quả các công trình bảo vệ bờ biển, chống xói lở ở miền Trung.
Hiện trạng bãi biển, bờ sông được đo đạc và so sánh đối chiếu với số liệu, bản vẽ trước
đó nhằm xác định mức độ bồi – xói sau khi có công trình.

Đề tài KHCN cấp Bộ “Nghiên cứu thực nghiệm xác định nguyên tắc bố trí không gian
hợp lí công trình ngăn cát, giảm sóng bảo vệ đê biển và bờ biển khu vực Bắc Bộ và
Bắc Trung Bộ (Nguyễn Thành Chung & nnk, 2014). Đề tài đã xây dựng cơ sở khoa
học kĩ thuật cho việc thiết kế một số công trình dạng đê chắn sóng, đập mỏ hàn phù
hợp với từng vùng biển khác nhau để nâng cao hiệu quả đảm bảo an toàn đê biển,
chống xói lở… đặc biệt trong điều kiện biến đổi khí hậu và nước biển dâng.
Bên cạnh đó, một vài luận án tiến sĩ đã được thực hiện nhằm nghiên cứu những giải
pháp chủ động chống xói lở, bảo vệ bờ biển. Ví dụ, Nguyễn Viết Tiến (2015) đã phần
nào làm rõ hiệu quả của đê ngầm đến quá trình tiêu hao năng lượng sóng, giảm tác
động gây xói lở bờ biển. Luận án đã đánh giá được khá đầy đủ ảnh hưởng của các
tham số chi phối hiệu quả giảm sóng do đê ngầm, đặc biệt những yếu tố mang tính đặc
thù của vùng biển Việt Nam. Bên cạnh đó, tác giả đã đề xuất được chu trình và
phương pháp tính toán kích thước mặt cắt ngang phù hợp với chức năng thiết kế của
đê ngầm.
• Nhóm các nghiên cứu giải pháp chỉnh trị phòng chống xói lở, bồi tụ vùng
cửa sông
Trong những thập kỉ gần đây, một loạt nghiên cứu về công trình chỉnh trị cửa sông,
bảo vệ bờ biển trọng điểm đã được thực hiện bởi Lương Phương Hậu, Hoàng Xuân
18


Lượng, Phạm Khắc Hùng, Vũ Uyển Dĩnh, Trương Đình Dụ... Nhiều công trình thuộc
chương trình biển, các đề tài KHCN độc lập cấp Nhà nước, đề tài cấp Bộ, đề tài của
các địa phương và các ngành đã được thực hiện, chủ yếu đi sâu nghiên cứu các vấn đề
như nghiên cứu cơ bản, thoát lũ, giao thông thuỷ, quai đê lấn biển và phòng chống sạt
lở bờ biển, bờ sông, bồi lấp cửa sông, quản lý đới bờ... Các nghiên cứu tiêu biểu gồm:
Đề tài cấp Nhà nước: “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp ổn định các cửa sông ven
biển miền Trung” mã số KC-08.07/06-10 do Trường Đại học Thủy lợi chủ trì và nhóm
các giảng viên khoa Kỹ thuật biển thực hiện chính từ năm 2007 đến năm 2010 với các
mục tiêu: a) xác định nguyên nhân và quy luật diễn biến (bồi, xói, dịch chuyển) các

cửa sông ven biển miền Trung; b) đề xuất các giải pháp thích ứng ổn định các cửa
sông cửa Tư Hiền (Thừa Thiên - Huế), cửa Mỹ Á (Quảng Ngãi), cửa Đà Rằng (Phú
Yên) nhằm phát triển kinh tế - xã hội, an toàn cho ngư dân và tàu thuyền tránh bão; và
c) phục vụ các cơ quan quản lý, sử dụng kết quả nghiên cứu để lập các dự án đầu tư
chỉnh trị cửa sông có căn cứ khoa học và kinh tế.
Đề tài độc lập cấp Nhà nước ĐTĐL.2010T/27 “Nghiên cứu nguyên nhân, cơ chế diễn
biến hình thái và đề xuất các giải pháp KHCN nhằm ổn định vùng cửa biển Lộc An,
Cửa Lấp tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu”, do PGS. TS. Trương Văn Bốn làm chủ nhiệm,
Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực học sông - biển chủ trì thực hiện
năm 2010-2013. Đề tài đã nghiên cứu lý giải các quá trình dịch chuyển luồng lạch,
biến động đường bờ tại vùng biển từ cửa Lộc An đến Cửa Lấp từ đó đề xuất các giải
pháp chỉnh trị tổng thể để ổn định vùng cửa sông ven biển.
Đề tài nghiên cứu KHCN cấp Bộ “Nghiên cứu giải pháp khoa học công nghệ chống
bồi lấp, ổn định thoát lũ cửa Lại Giang” do Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về
động lực sông biển, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam chủ trì thực hiện từ năm 2008
đến năm 2010 (Trịnh Việt An & nnk, 2010). Nguyên nhân, cơ chế hình thành, dịch
chuyển và gây bồi lấp cửa sông Lại Giang, tỉnh Bình Định đã được nghiên cứu xác
định. Từ đó, giải pháp chỉnh trị chống bồi lấp cửa sông, ổn định thoát lũ và tạo ra khu
neo đậu tàu, thuyền trú bão đã được đề xuất.

19


Năm 2012, Phạm Thu Hương đã bảo vệ thành công Luận án “Nghiên cứu cơ sở khoa
học cho việc đề xuất giải pháp ổn định cửa Đà Rằng, tỉnh Phú Yên”. Luận án nghiên
cứu xác định được các yếu tố động lực chính tác động tới sự thay đổi hình thái của cửa
sông Đà Rằng. Từ đó, tác giả đã đề xuất định hướng các giải pháp chỉnh trị nhằm ổn
định cửa là hệ thống đập chắn bùn cát đối xứng hai bên với chiều dài tỉ lệ với khoảng
cách từ cửa sông tới biên sóng vỡ.
Các kết quả nghiên cứu đạt được những thành tựu nhất định về chế độ thủy động lực,

vận chuyển bùn cát, dự báo diễn biến vùng cửa sông và vùng bờ biển lân cận sau khi
có công trình chỉnh trị... Tuy nhiên, khó khăn lớn nhất để các thành quả được hoàn
chỉnh hơn chính là số liệu, tài liệu cơ bản vừa thiếu, vừa không đồng bộ. Thêm vào đó,
công cụ phục vụ công tác nghiên cứu còn chưa đủ mạnh, nhất là việc đầu tư trang thiết
bị cho thí nghiệm quá ít và chậm trễ, vì thế ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng
nghiên cứu. Để xây dựng công trình bảo vệ bờ biển, chỉnh trị cửa sông, nhiều nước
trên thế giới đã cho thí nghiệm trên mô hình vật lý để xác định tối ưu vị trí, quy mô,
kích thước công trình sau đó mới tiến hành thiết kế, thi công xây dựng.
Ngoài việc tính toán dựa vào tài liệu đo đạc thực địa, vấn đề vận chuyển bùn cát dọc
bờ biển đã được mô phỏng tính toán bằng công nghệ mô phỏng số. Công nghệ mô
hình được phát triển từ trước những năm 90 của thế kỷ XX bởi các tác giả Phạm Văn
Ninh, Nguyễn Mạnh Hùng, Đỗ Ngọc Quỳnh, Đinh Văn Mạnh, Đinh Văn Ưu, sau này
là Vũ Thanh Ca… Các tác giả đã dựa trên bộ số liệu về khí tượng thủy, hải văn, đặc
biệt là số liệu sóng kết hợp sử dụng mô hình toán để mô phỏng quá trình vận chuyển
bùn cát để từ đó tìm ra cơ chế xói lở của khu vực nghiên cứu cửa sông bờ biển trong
nghiên cứu của họ.
• Một số nghiên cứu khác
Tháng 6/2016, Bộ Khoa học Công nghệ đã phê duyệt Danh mục nhiệm vụ khoa học và
công nghệ đặt hàng thuộc Chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm Quốc gia
giai đoạn 2016 – 2020: “Nghiên cứu khoa học và công nghệ phục vụ quản lí biển, hải
đảo và phát triển kinh tế biển”, mã số KC.09/16-20. Hai nhiệm vụ có liên quan tới đề
tài hiện tại là
20


“Nghiên cứu, đánh giá các yếu tố thủy thạch động lực ảnh hưởng đến các quá trình bồi
xói, vùng cửa sông, ven bờ từ Quảng Nam đến Phú Yên trong điều kiện biến đổi khí
hậu, nước biển dâng”;
Ngoài ra, một vài nghiên cứu đang được thực hiện về vật liệu làm việc trong môi
trường nước mặn, ứng dụng cho đê biển nói riêng và công trình bảo vệ bờ nói chung.

Đề tài đã có dự kiến kết hợp với những cá nhân, đơn vị chủ trì này để tham khảo thông
tin, chia sẻ số liệu nhằm thực hiện một cách hiệu quả những công việc của đề tài như
đánh giá và đề xuất giải pháp về vật liệu xây dựng, hướng dẫn thiết kế công trình
chống xói lở, bảo vệ bờ biển phù hợp với miền Trung. Ví dụ, chúng tôi liên hệ và tìm
hiểu về luận án của NCS Nguyễn Thị Thu Hương, trường Đại học Thủy Lợi, tập trung
nghiên cứu bê tông và bê tông cốt thép cho các công trình bảo vệ bờ biển.
Những nghiên cứu về các giải pháp phi công trình bảo vệ bờ biển, vùng đất ven biển
cũng được nhóm thực hiện quan tâm tìm hiểu. Ví dụ, “Nghiên cứu ứng dụng công
nghệ ổn định và liên kết các giồng cát ven biển tại các tỉnh Trung Bộ để tạo thành đê
biển tự nhiên nhằm giảm thiểu tác động của mực nước biển dâng” do Viện Sinh thái
và Bảo vệ công trình thực hiện (Lê Ngọc Cương & nnk, 2015).
Những đề tài dạng này sẽ cung cấp thêm phương pháp, cách nhìn nhận đánh giá vấn
đề, và gợi mở những giải pháp mang tính linh động, thích ứng với sự biến đổi của điều
kiện tự nhiên và phù hợp với từng dạng xói lở bở biển.
1.1.2. Tổng quan các nghiên cứu về diễn biến cửa sông Vệ
Sông Vệ là một trong bốn con sông thuộc tỉnh Quảng Ngãi. Sông cung cấp nguồn
nước cho các hoạt động kinh tế xã hội và là tuyến giao thông thủy, đặc biệt là vùng
cửa sông. Nhưng trong những năm gần đây, sông Vệ trở nên hung dữ hơn vào mùa lũ
với các hậu quả nặng nề như xói lở bờ sông, cuốn xuống dòng lũ nhà cửa, tài sản của
người dân, và khô hạn tới mức không còn dòng chảy trong lòng sông, gây bồi lấp cửa
sông, xâm nhập mặn ...
Sông Vệ là dòng chính của nhiều sông, suối nhỏ từ các huyện miền núi Ba Tơ, Minh
Long, chảy qua huyện Nghĩa Hành, Tư Nghĩa, Mộ Đức và đổ ra biển tại cửa Lở. Do

21


lòng sông hẹp, độ dốc lớn và có nhiều nơi uốn khúc, nên khi mưa lớn ở thượng nguồn
nước chảy về đến những đoạn sông hẹp thường gây lũ quét làm mất đất sản xuất và
ảnh hưởng nhiều đến nơi ở của người dân dọc ven sông. Ông Nguyễn Minh Tâm, Chủ

tịch UBND xã Hành Tín Tây (Nghĩa Hành) cho biết trước đây khoảng trên 10 năm,
các xã như xóm Cát (thôn Phú Khương), xóm Làng (thôn Tân Phú 2), xóm Bãi (thôn
Tân Phú I), được sông bồi đắp phù sa hình thành nên các bãi bồi có diện tích đáng kể,
bà con trồng bắp, lạc và các hoa màu với năng suất và sản lượng khá cao. Tuy nhiên,
trong vòng 10 năm trở lại đây, qua mỗi mùa mưa lũ, sông trở nên hung dữ, gây xói lở
làm mất dần đất sản xuất. Có nơi, dòng sông ăn sâu vào bờ từ 10 – 20 m. Tính từ năm
1999 đến nay, diện tích đất sản xuất ven sông đã mất hơn 1,5 ha, đặc biệt năm 1999 lũ
lớn đã cuốn trôi hàng chục nóc nhà và đến nay đã có 186 hộ ở vùng trũng phải di dời
lên vùng cao tránh lũ.
Từ trước đến nay đã có rất nhiều các nghiên cứu trong nước về hiện trạng bồi xói cũng
như các giải pháp ổn định cửa sông khu vực miền Trung nói chung và tại cửa Lở nói
riêng như:
+ Đề tài:” Nhận dạng xói lở bờ vùng cửa sông và ven biển miền trung và định hướng
các giải pháp ứng xử thích hợp” của Viện đổi mới Công Nghệ Thủy lợi MeKong. Đề
tài đã xây dựng được bức tranh tổng thể về tình hình xói bồi cửa sông ven biển miền
Trung trên cơ sở đố nhận dạng được các xói bồi điển hình. Từ đó đề xuất định hướng
giải pháp ứng xử phù hợp với các dạng xói bồi ven biển điển hình ở miền Trung. Tuy
nhiên do thời gian và kinh phí có hạn, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu đề xuất các giải
pháp bảo vệ bờ biển cấp bách cho một số khu vực tại Huế, Phứ Yên, Quảng Nam,
Bình Thuận,.. Do vậy trên cơ sở của đề tài cần mở rộng nghiên cứu toàn bộ dọc ven
biển miền Trung, cũng như những dải ven biển chịu biến động mạnh trên cả nước
+ Đề tài:” Điều tra đánh giá các tai biến xói lở, bồi đắp ven biển tỉnh Quảng Ngãi và
đề xuất các giải pháp xử lý, phòng tránh, giảm thiểu thiệt hại, góp phần đẩy mạnh kế
hoạch phát triển kinh tế - xã hội trên cơ sở mô trường bền vững”-của GS.VS Nguyễn
Trọng Yêm. Đề tài đã đánh giá được hiện trạng quy mô, quy luật diễn biến các hiện
tượng xói lở và bồi lấp vùng vẻn biển tỉnh Quảng Ngãi và dự báo phương hướng phát
triển của chúng. Bên cạnh đó đề tài đã đề xuất các biện pháp tổ chức quản lý, khai thác
22

và xây dựng các công trình cụ thể nhằm chủ động phòng tránh trước mắt và lâu dài sự
biến động của bờ biển. Trên cơ sở kết quả đề tài đã đạt được cần phát triển nghiên cứu
mở rộng và đầu tư xây dựng các công trình chỉnh trị, bảo vệ bờ biển và cửa sông góp
phần phát triển kinh tế - xã hội của địa phương trên cơ sở phát triển bền vững.
+ Đề tài:” Nghiên cứu cơ sở khoa học để đề xuất các giải pháp quy hoạch và chỉnh trị
nhằm ổn định cửa sông Trà Khúc và Sông Vệ tỉnh Quảng Ngãi”- PGS.TS. Trương
Văn Bốn - Phòng TNTĐ QG về động lực học sông biển. Đề tài đã nghiên cứu cụ thể 2
cửa sông có diễn biến hình thái biến động mạnh theo mùa là cửa Đại và cửa Lở. Từ đó
đề xuất các phương án xây dựng công trình nhằm ổn định 2 cửa biển này.
+ Đề tài: “ Nghiên cứu, hiệu chỉnh bản đồ nguy cơ ngập lụt, mốc báo lũ theo các mức
báo động lũ mới phục vụ phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai tỉnh Quảng
Ngãi.”. Đề tài đã xây dựng các loại bản đồ ngập lụt từ tài liệu khảo sát thực tế và các
công nghệ tiên tiến. Đây là công cụ quan trọng trong công tác quản lý, phòng chống lũ
lụt, quy hoạch phát triển kinh tế xã hội vùng hạ lưu một cách bền vững, giảm thiểu tối
đa những tác động xấu – thiệt hại do lũ gây ra
Tuy nhiên do sự hạn chế về kinh phí cũng như sự biến động của thời tiết mạnh mẽ nên
đến nay vẫn chưa có giải pháp cụ thể để ổn định cửa sông Vệ. Cuộc sống của người
dân khu vực cửa sông Vệ vẫn gặp rất nhiều khó khăn. Trong thời gian tới, cần có
nhiều những nghiên cứu, giải pháp để ổn định khu vực cửa Lở, nhằm cải thiện cuộc
sống cho người dân.
1.2.

Tổng quan khu vực nghiên cứu

1.2.1. Vị trí địa lý
Quảng Ngãi trải dài từ 14°32′ đến 15°25′ Bắc, từ 108°06′ đến 109°04′ Đông, tựa vào
dãy núi Trường Sơn hướng ra Biển Đông với chiều dài bờ biển 144 km, phía bắc giáp
tỉnh Quảng Nam với chiều dài đường địa giới 98 km, phía nam giáp tỉnh Bình
Định với chiều dài đường địa giới 83 km, phía tây giáp tỉnh Kon Tum với chiều dài
đường địa giới 79 km, phía đông giáp Biển Đông. Quảng Ngãi còn giáp giới với tỉnh

Gia Lai theo hướng cực tây nam, đoạn này dài trên dưới 10 Km nằm giữa vườn quốc

23