Luận văn nghiên cứu biến Động Địa hình Đáy cửa Đà diễn phú yên

thuận lợi cho việc khai thác điện năng nhưng đồng thời lại là nguyên nhân gầy lũ lớn, ngập úng de dọa dến các hoạt dộng dân sinh, kinh tế xã hội ở khu vực hạ lưu, đặc biệt là đối với cá

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Quốc gia Hà Nội Với sự kinh trọng và lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin gũi lới cảm ơn

chân thành tới thấy giáo PGS.TS, Nguyễn Thợ Sảo đã tận hình hướng dẫn, dịnh

thức, chuyên môn để luận văn được hoàn thành

Xin chân thành cam on ban chủ nhiệm đề tải cấp nhà nước: “Nghiên cứu cơ

sở khoa học để xác định cơ chế bởi lấp, sạt lở và dễ xuất các giải pháp ổn dịnh các

cửa sông Dả Diễn và Dà Nông tỉnh Phú Yên phục vụ phát triển bản vững cơ sở hạ

tảng và kinh tế xã hội” mã số ĐTĐL.CN.15/15 de Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội chủ trì, đã cung cáp số liệu, tải liệu cũng như hỗ trợ

tôi trong quá trình nghiên cứu

Do thời gian và kiến thức hạn chẻ, luận văn chắc không trảnh khỏi thiểu sói Tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thấy cỏ, bạn bè, đẳng

hiện, cdc nhà khoa học và độc giả đế luận văn được hoàn thiện hơn

Xin trân trọng cảm om!

Tác giả

Đỗ Huy loàn

MỞ ĐẦU

CHUONG L FONG QUAN KHU VE

1.1 ĐẶC ĐIẾM BỊA ILÝ TỰ NHIÊN

1.1.4, Đặc điểm thủy văn,

1.1.5 Dặc điểm hải văn

1.2 TÁC ĐÔNG NHẪN SINH ĐẾN SÔNG BA VÀ KHU VỰC CỬA ĐÁ DIỄN 16

1.2.1 Các công trình thúy lợi, thủy diện trên lưai vực sông Ba

1.2.2 Tình hình biển đổi thẩm phú lun vực sông Ba

1.2.8 Các hoại dộng kinh tế tác động vào vùng của Đà Diễn

1.3 LÔNG QUAN NGHIÊN CỬU DIỄN BIẾN CỦA SÔNG 8

1.3.3 Tông quan các công trình nghiên cứu xói lỗ, bội tụ trong và ngoài nước 21

1.4 TỈNH HÌNH DUN BEEN XO1LG BOL TY KHU VUC CUA DA DIBN 38

1.41 Thực trạng xói lử bồi tụ khu vực của Đà Diễn

1.4.2 Nguyên nhân gẫy sal ld, boi lắng cửa Đà Diễn

1.5 TONG QUAN VÀ LỰA CHỢN MÔ HÏÌNH +

2.2 GIỚI THIEU MO HINH MIKE21/3 FM COUPLE tesieinneeinannin ST

2.2.1 Co' sé by thuyét modul dong chy (LD)

3.2.2 Cơ sở tý thuyết modul sóng (SW)

2.3 SỐ LIỆU PHỤC VỤ NGIIÊN CUU coeccccecccccsssssssssvesteesesssacsseees ceseea đ8

2.3.1 Số liệu địa hìm

Điều kiện biên

3.2 HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH

3.3.2.1 Biến động địa hình đáy trung bình từ tháng 10/2015 đến 82016

3.3.2.2 Mô phẳng trong thời Ég) mùa lữ

3.3.3.3 A1ö phông trong thời ly mùa khổ

DANH MUC BAI

Bang 1.1 Tân suất (%) và hướng gió thính hành khi vực Phú Yên

Bang 1.2 Lượng mưa trung bình nhiều năm các thàng ứnm)

Bang 1.3 Dang chay bình quân tại Cũng Sơn (1977-2016)

Bảng 1.4 Đường kinh bạt trìmg bình (đụ) và độ chọn lọc (s2) của trầm tích vững

Bang 1.5 Bảng tỉnh toán cao độ và biên độ thủy triển dựa trên số liệu toàn cầu Bảng 1.6 Đồ cao sóng bình quân (mộ theo các tháng và mùa trong tắm fai ram

Tuy Hòa, Phú Yên ”

Bảng 1.7 Các thuỷ điện trên đông chỉnh và

Bang 1.8 Su thay dỗi thâm phủ trên lưu vục sóng Ba (1993-2000)

Bang 1.9 Chí tiểu đánh giá trạng thái Ổn định cửa séng

DANH MỤC HÏÌNH

Tĩnh 1.1 Lưu vực sông Ba 3

Hình 1.3 Hoa giỏ tính từ số liệu gió đo tại tram gio Tuy Hoa - -7

Tlinh 1.4 Hãn đồ phân bố hượng mua mùa mưa (trái) và mùa khô (phải), 8 Tình 1.5 Lum lượng trung bình tháng nhiều nằm (1978 — 2016) trạm Cửng Som 10

Hình 1.6 Hoa sóng tính từ số liệu gió đo tai tram Tuy Hỏa|, L8 Hình l 8 Vị trí các hỗ chứa lớn trên lưu vục sông Ba 16 "Hình 1.9 Nạo với luồng lạch ở cửa Đà Diễn 19 Hình 1.10 Xôi bờ biển phia Nam (tái) và bồi lắp cửa sông (phải) tháng 12/2015 ,29 Hinh 1.11 Mỏ hàn bảo vệ bờ Bắc, khu vực phường 6 (phải) và đỗ đá bảo vệ bờ phía Nam, khu vực Xóm Rở (trái) tháng 12/2016 saeeesreraiooo, 3Ö Hình 1.12 Để đá bảo vệ bờ Bắc (trải, 12/2016) và dé đá báo vệ bờ Nam (phải, 112017) - ~ - ~ - 30 Hình 1.13 Sơ dẻ hệ thống các yêu tổ tác động dến cửa sông Đà Diễn 31

Hinh 2.1 Các bước nghiên củu của luận văn ò seein Oe Hinh 2.2 Cac modul mé hinh Mike 21/3 FM Couple 38 Hình 3.3 Nguồn dữ liệu dịa hình biển Đông từ GEBCO 44

Tlinb 2.4 Dịa hình khu vự cửa Dã Diễn (trái, 11/2015) và địa hình khu vực cửa Dã Diễn (phải, 3/2016) - - - 44

Tình 2.5 Sơ đã các trạm trong dợt khảo sát tháng 11/2015 45 THinh 2.6 Sơ đồ các trạm trong đợt khảo sát tháng 5/2015 - - 46

Hình 2.7 Đường kinh kích thước lại đạa - 4 Hình 3.1 Lưới vả địa hình miễn lớn (Mesh D _

Hinh 3.2 Lưới và địa hình miễn nhỏ (Mesh II) 49 Hình 3.3 So sánh mực nước thực đo với tính toán lại trạm Œ - 50

Hinh 3.4 So sánh độ cao sóng có nghĩa thực do với tỉnh toán tại trạm A 51

THỉnh 3.5 So sánh mực nước thực đo với tỉnh toán tại trạm ït ¬

Hinh 3.6 So sánh vận tốc đỏng chây tinh toán với thực đo tại trạm Œ $2

Hình 3.7 Sơ sánh độ cao sóng cỏ nghĩa tính toán với thực đo tại trạm È 53

Hình 3.8 Sơ sánh cha kỹ sóng trung bình tính toàn với thực do tại tram F

Tĩnh 3.9 So sánh chu kỳ sóng đỉnh phổ tính toán với thực đo tại tram F 53

Hinh 3.10 Pia hinh day của Đà Diễn tính toán (rải) và Google Eanth (phải)

Hinb 3.14 ‘Tée d6 bién dang dia binh day trung binb oo Sseeeses SỐ

Hùnh 3.16 Trường dòng chây vào mùa lũ lại cửa Đà Diễn (triểu lên) ớT

Hình 3.17 Trường dòng chấy vào nủa lũ lại cửa Đã Diễn (triểu xuống) 61

Tlinh 3.18 Biên đổi địa hình đáy qua các mặt cắt vào cuối mùa lũ (tháng 1/2016) 63

Hình 3.19 Biến dỏi địa hình đáy khu vục cửa Đà Diễn mùa lũ teeters 64

1Iinh 3.20 Trường sóng tháng 6/2016 66 Hình 3.21 Trường dòng chảy vào mùa khô tại của Đã Diễn (triều lên) 66

Hình 3.22 Trường dòng chấy vào mùa khô tại cửa Đã Diễn (triều xuống) 67

Tlinh 3.23 Bién déi địa hình đáy qua các mặt cắt vào cuối mua khé (thang 8/2016)68

Hinh 3.34 Biển đối địa hình đáy khu vực cửa Đà Diễn mùa khô - 69

MO PAU

Da Dién la ctta ofa séng Ba (phia ha neudn gọi là sông Dà Rang) la con sing lớn nhất khu vực Nam Trung bộ, và là lưu vực sông nội địa lớn thứ hai trên lãnh thế nước ta với điện tích lưu vực 13900 kmÊ, chiều dải dòng chỉnh là 380 km Với diện

tích húng nước lớn, khu vực thượng nguồn có dé déc lớn, thủy năng đổi dào, tuy có

thuận lợi cho việc khai thác điện năng nhưng đồng thời lại là nguyên nhân gầy lũ

lớn, ngập úng de dọa dến các hoạt dộng dân sinh, kinh tế xã hội ở khu vực hạ lưu,

đặc biệt là đối với các hoạt động nông nghiệp ở nơi được mệnh đanh là vụa lúa Phú

Yên của duyêu hãi Nam Trung Bộ cũng như ảnh hưởng trực tiếp đến thành phố Tuy Hòa nằm ngay bến cửa sông Đã Diễn

Cho đến hiện nay cửa sông Đã Diễn đang được đùng làm bên cảng cá và nơi

xieo đậu của trên dưới 900 tàu khai thác lãi sin xa bd và câu cả ngừ đại dường thuộc phường 6 vả phường Phú Lâm, thành phổ Tuy Hơả vả lá trung tâm mua ban

cả ngữ đại đương lớn nhất đuyên hải miễn Trung Tuy nhiên, đo nằm trong vùng tác

động trực tiếp của đóng lũ từ thượng nguồn, lòng sông Đà Rằng hàng năm bị biển động (bai xói) và tồn tại nhiều bãi bồi giữa sỏng, đặc biệt địa hình vùng cửa biển Dã

Diễn luôn bị biến động theo mùa dẫn đến các hoạt động nói trên ở khu vực hạ lưu sông Ha và thánh phố Tuy Hòa trở nên rấi để bị tổn thương dỗi với lũ, sạt lở bờ

sông, bờ biển, xâm nhập mặn, bỏi lắp luồng lạch vả khu neo đậu tàu thuyền

Trong những ngày sóng lớn, biến động hang trăm tàu thuyén không thế xuất tiến di danh bal hai sin hoặc khi về không vào cảng được, bị mắc cạn hoặc phải dĩ

chuyến neo đậu ở cáo cảng khảo cách xa thành phổ Tuy Hòa đã không còn là

Chỉnh vì vậy tác giá dã lựa chọn dễ tài luận văn “Nghién cit biến dộng dia

hình đá cửa Dà Diẫn — Phú Yên”

Cân trủe luận văn gồm 3 chương chính củng với phân mỡ đâu, kết luận và tải

liệu tham kháo Cụ thể như sau:

Mở đầu

Chương 1 Tổng quan khu vực nghiên cứu

Chương 2 Phương pháp nghiền cứu và số liệu

Chương 3 Kết quả tính toán biên động địa hình đáy cửa Đà Diễn — Thú Yên Két Inn va kiên nghị

‘Tai ligu tham khao

CHƯƠNG 1 TỎNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN

1.1.1 Vị trí địa lý

Lưu vực sông Ba (hình 1.1) là một trong những lưu vực lớn nhất khu vực

miễn Trung, với tổng diện tích lưu vực là 13.900 kmỶ, có tọa độ địa lý lý từ 12°35'

đến 14°38' vĩ độ Bắc và từ 108°00' đến 109°55' kinh độ Đông Phía Bắc giáp lưu

vực sông Trà Khúc, phia Tây vả Nam giáp lưu vực sông Cải (Nha Trang) vả sông

Srepk, phía Đông giáp lưu vực sông Kene, sông Kỳ Lộ và biển Đông Diện tích tự

nhiên toàn lưu vực nằm trên địa phận hành chính của 15 huyện, thị xã thuộc 4 tỉnh Gia Lai, Kon Tum, Đắk Lắk và Phủ Yên Tổng diện tích đất nông nghiệp trên

35000 ha vả tổng, dân số trên lưu vực khoảng 1,5 triệu người

Hình 1.1 Lưu vực sông Ba

Sông Ba (phản thượng lưu gọi là la Pa, Ea Pa; phần hạ lưu gọi là Đà Rằng)

dài 388 km, bắt nguồn từ dãy núi Ngọc Rô, Tây Bắc tỉnh Kon Tum, từ độ cao 1549

mét, chảy theo hướng Bắc - Nam, qua huyện Kon Plông của tỉnh Kon Tum và các

huyện KBang, Đắk Po, An Khẻ, Kông Clro, la Pa, Ayun Pa của tỉnh Gia Lai,

chuyển sang hưởng Tây Bắc - Đông Nam qua huyện Krông Pa (Gia Lai) rồi đi vào

địa phận tỉnh Phủ Yên theo hướng Tây — Đông lảm thành ranh giới tự nhiên giữa Sơn Hòa và Sông Hinh, giữa Sơn Hỏa vả Tây Hòa, giữa Tây Hòa và Phú Hòa, giữa

Tây Hòa và thành phố Tuy Hòa rồi đồ ra Biển Đông ở cửa biên Đả Diễn (hình 1.2)

I1

Sông Ba cung cấp nước quanh năm cho đồng bằng Tuy Hỏa, với diện tích

hơn 20000 ha, vựa lủa lớn nhât Duyên hải Nam Trung Bộ

Hình 1.2 Ưị trí cửa Đà Diễn

(Nguôn: Google Earth)

Toa đô của cửa sông Đà Diên là khoảng 13°5'2365° vĩ độ Bắc,

109°19°40.79” kinh 46 Đông, Vùng cửa sông nằm ở phia Nam thanh pho Tuy Hoa, giáp với huyện Đông Hỏa tỉnh Phú Yên

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình lưu vực sông Ba khá phức tạp, bị chia cắt mạnh mẽ bởi sự chỉ phối

của dãy Trường Sơn Đường phân thuỷ của lưu vực cỏ độ cao từ (S00 - 2000 m)

bao bọc 3 phia: Bắc, Đông, Nam và chỉ được mở rộng vẻ phía Tây với cao nguyên

Pleiku, Muang Yang, Chu Sé

Dười tác động, của các yếu tô địa hình phức tạp có thể chúa lưu vực thành 5

vũng địa hình [2,3]

~ Vừng múi cao: chiếm 60% điện tích hưu vực Độ cao bình quân trong ving

này (600-800 am), địa hình cỏ độ dốc từ thoái đến rất dóc,

- Vũng thưng lừng: kéo dài từ An Khê đền Phủ Túc Cao độ phố biến ở thung

lang An Khê (400 — 500 m), thung lăng Chéo Reo (1 50 — 209 n) và Phú Túc (100 —

150 m)

- Vùng cao nguyên: có độ cao phố biến từ (300 — 500 m)

~ Vùng gò đổi: chủ yến là vùng An Khê, Son Hoà, hạ hưu sông Hình và lưu vực sông Krồng H Nang

~ Vùng đồng bằng: tập trung ở hạ lưu sông Ba, Phú Yên Phía Đông khu vục nay là Điễn Đông ba mặt còn lại đều giáp núi (đấy Củ Mông ở phía Bắc, dãy Vọng

"Phụ - Đèo Cá ở phía Nam, phía Tây là ria Đông của dãy Truong Son)

Do vi tri địa lý và ảnh huỏng của địa hình nên vùng hạ đu hm vực sông la

thường xuyên chịu tác động mạnh của các yếu tô tự nhiên như mưa, giỏ, sóng, bão,

áp thấp nhiệt đới, phân bỏ bôi tích không đều gây nên lũ lụt, bài lấp, xói lở khu

vực cửa sông,

Mặt khác, những hoạt dộng kinh tế như khai thác tài nguyễn rừng, khoanh:

đấp các dim mudi hit san, cdc công trình dân sinh, thủy lợi, thủy điện làm thay

đổi chế đô dòng chây và lượng bùn cát từ sông đồ ra biến Hiện nay, phía thượng

nguồn rừng bị tàn phá làm suy thoái và cạn kiệ đông chấy mùa vào khô ở hụ lưu

đẫn đến suy thoái hệ sinh thái, giảm nguồn lợi thuỷ sản, thay đối vận chuyến bàn

cái của sông, nhiểm mắn và suy giảm chất lượng nước,

1.1.3 Đặc điểm khi hậu

ø Chế độ giá:

Chế độ gió ở Phú Yên thể hiện hai mùa rõ rột, múa mưa lá thời ký thịnh hành

gió Bắc (Bắc, Đông Đắc và Đông); mùa khô là thời kỷ thịnh hành gió hướng Tây,

Tay Nam.

Bảng 1.1 Tân suất (%) và hướng giỏ thịnh hành khu vực Phú Yên

(Nguồn: Trung tâm khí tượng thủy văn quốc gia)

Nghiên cứu chuối số liệu quan trắc gid tai tram Tuy Hoa, Mien Tay và Sơn

Hòa (Phú Yên) trong 20 năm từ năm 1987 đến năm 2007 (bảng 1.1), cho thấy vào

mủa đông (tử tháng X, XI đến tháng TI, TV năm sau) giỏ ở khu vực Phủ Yên và cửa

Đà Diễn có hưởng thính hành nhất là hướng Bắc (tân suất 5O - 60%) Sau do la gid Đông Bắc với tân suất 30 - 45% Vào cuối mùa đông còn xuất hiện gió Đông với

tan suất dưới 309,

Hình 1.3 Hoa gió tinh từ số liệu gió đo tại trạm gió Tuy Hòa [3]

Từ tháng VI đến tháng IX giỏ mùa mủa hạ phát triển mạnh, toản lãnh thỏ Phú Yên thịnh hành gió Tây với tần suất 30 - 65%, tháng VII tân suất giỏ Tây lớn nhất trong năm Từ cuối tháng IX, giỏ mủa mùa hạ bắt đầu bước vào thời kỷ suy thoái, đông thời cũng là thời kỳ tranh chấp của hai thứ giỏ mùa (hinh 1.3)

Tốc độ giỏ trung bình năm dao động trong khoảng 2 - 2,5 m/s Nhin chung

các thang mua hè tốc độ gió trung bình lớn hơn mùa đông Tốc độ gió trong binh lớn nhất vào tháng V, VI và nhỏ nhất vào tháng, XII hoặc thang I

b Chế độ mưa

Mưa là một yếu tô chính của khi hậu, thủy văn, lả một trong những thảnh

phần của cán cân nước Phú Yên cỏ nên nhiệt độ cao nên mưa là nhân tô quan trọng,

chỉ phối thời vụ, cơ câu cây trồng, năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp,

đặc biệt là các vùng sản xuất còn lệ thuộc vào nước trời

Hình 1.4 Bản đồ phân bố lượng mưa mùa mưa (trải) và mùa khô (phải) [4]

Lượng mưa trung bình nhiều năm biển đổi tir 1300 mm den 2200 mm, mua it

nhất tại các vùng khuất giỏ như Cheo Reo, Pla Tuc và mưa nhiều nhất là thượng

nguon sông Hình vả thương nguồn sông Ba (hình 1.4)

Bảng 1.2 Lượng mưa trung bình nhiều năm các tháng (mm)

Trạm Tháng | I | H | H [IV V | VI|VH|VII|TX | X |XI| XH Phu Lac 48 | 21 | 43 | 33 | 80 | 48 | 36 | 49 | 245 | 637 |517| 258 [Hoa Dong 72 | 28 | 56 | 45 | 109} 80 | 58 | 63 | 246| 679 | 614] 324

‘Son Thanh 46 | 17 | 54 | 52| 124] 100] 77 | 76 | 235] 621 |563| 272 Sông Hình $8 | 21 | 68 |65 |155|125| 97 | 95 |237 | 626 |567| 274 [Mien Tay 22 | 10 | 34 | 36 |125 | 106 | 80 | 107 |213 | 447 | 409] 155 Sơn Hỏa 23 | 10 | 36 |38 |132|112 | 84 | 113 |209| 469 |402| 152

|Củng Sơn 21| 9 | 38 |35 | 89 |113| 75 | 106 |180 | 487 |399| 154 [Ha Bang 31 | 12 | 26 | 35 | 112] 75 | 63 | 77 | 225] 517 | 462] 159

|Xuân Lãnh 43 | 17 | 36 |48 |155|104| 87 | 107 |239| 550 | 491 | 169

Củ Mông 59 | 26 | 34 | 31 | 96 | 74 | 44 | 81 |269| 594 |607| 315 Sông Câu 26 | 11 | 13 |30| 83 | 81 | 34 | 66 |244| 534 | 487 | 193 (Chi Thanh 20 | 8 | 10 | 23| 62 | 61 | 26 | 50 |226| 495 | 452] 179 {Tuy Hoa 47 | 18 | 35 | 30| 94 | 60 | 42 | S56 | 288] 656 | 549] 215 Phu Lam 40 | 19 | 32 |30| 89 | 56 | 39 | 51 |267 | 612 | 498] 200

(Nguồn: Đài KTTI Khu vực Nam Trung Bộ)

‘Mua mưa trên lưu vực sông Ba giữa khu vực Tây và Đồng Trường Sơn có khảo nhau, ở Tây Trường Son mia mua tir thing V đến tháng X (bang 1.2), con Đông Trường Sơn là từ tháng TX dén thang KI Vi vay dong chãy mặt lưu vực sông

Ba là phong phủ, tính đến Tuy Hòa (điện tich 13900 km?) thị tổng lượng nước trung,

tình nhiều năm khoảng 9,8 tý m” Tuy nhiên hượng nước nảy phân bổ không đến

trong năm kết hợp với ảnh hướng của địa bình tạo ra mùa muơa lớn (dé gay 1ũ lụt) và

xuủa khô thiếu nước

c Bão và áp thấp nhiệt đói

Bip va ap thấp nhiệt đới thường ảnh hưởng hoặc đỗ bộ vào nước 1a từ tháng,

5 dén tháng 12, nhưng cũng có năm bão dỗ bộ từ tháng 3 (năm 1982) Mùa bão ở Thú Yên trùng voi mia mua (thang 10 đến tháng 13) nhưng cứng có năm cuối thang

6 dầu tháng 7 đã có bão đỗ bộ vào khu vực mày (uăm 1978, 2004), cho néu vào giữa xmuủa gió Tay khỏ nóng cũng không loại trừ khá năng bão đổ bộ (http /weather unisys.com)

Có thể nói, Phú Yên tuy là một trong những tỉnh ven biển nằm trong khu vực

đón bão, song bão không nhiều như l3ắc Trung Bộ và miễn lắc, và xen kế có năm không có bão Địa hình của tỉnh Phú Yên đóng vai trỏ quan trọng trong chẻ độ mua của bão Lượng mưa do bão dem tới di gop phân làm cho tổng lượng mưa toàn mùa

thêm phong phú, nhưng mưa bão kết hợp địa hình đốc ngắn đã làm cho các trận lũ

trở nên phức tạp hơn trong suất cã mùa

1.1.4 Đặc điểm thủy uăn

ng Ba chiếm 71,8M lưu lượng đờng chây

cũ năm Tháng có lưu lượng lớn nhất lả tháng 11 với lưu lượng trưng bình khoảng, 863,2 m'⁄s, chiếm 25,8% lưu lượng dòng chảy cả năm (hình 1.5).

Lưu lượng trung bình tháng nhiều năm

th vang văng nh tăng hi sàn ona aang ny nar

Hình 1.5 Lưu lượng trung bình tháng nhiều năm (1978 — 2016) trạm Củng Sơn [2]

Dòng chảy mủa khô xuất hiện từ tháng 1 và kết thúc vao thang 8 Tir cudi tháng 12 đến tháng 1, dòng chảy trên các sông được hình thảnh chủ yêu lả do thành phần nước trữ lai tir mia mưa trước đỏ cung cấp, thường giảm xuống nhanh chong, đến tháng 4 đạt giả trị trung bình nhiều năm thấp nhất chỉ chiếm khoảng 1,49% dòng,

chảy năm Từ tháng 5 den thang 8, nhờ có mưa lũ tiểu mãn vả mưa sớm đầu mùa,

nên tỉ lệ dòng chảy tăng lên đến 7,39% nhưng vẫn là mủa khô Trong 8 tháng mùa

khô, lượng dòng chảy chỉ chiếm khoảng 29,2% lượng dong chảy năm, là thời kỳ

thiểu nước cho sản xuất và dân sinh Đây cũng chính lả nguyên nhân động lực vùng

cửa sông không còn khả năng cân bằng với động lực biên và thời gian nảy các yêu

ôi hơn nhiều các yêu tổ sông, gây ra các tác động bồi lắp cửa do bin cat được vận chuyển từ biên vả ven bờ, một phân nhỏ bùn cát mịn từ sông cũng bị lắng

đọng ngay ở vùng trong cửa sông (bảng 1.3)

Bảng 1.3 Dòng chảy bình quân tại Củng Sơn (1977-2016) [2]

Lưu lượng trung bình

3 3 131,61 | 243,41 | 377,14 | 674,13 | 862,16 | 480,89

thang nhiéu nam (m°/s)

Ty lệ (%) 3,95 73 11,31 20,21 25,85 | 14,42

Lượng, dòng chảy năm trên lưu vực sông Ba không lớn, modul dòng chảy 23

xăm (Mo) đạt 22,8 1/s.km, hàng năm sông Ta đồ ra Biển Dông xắp xỉ L0 tỷ mẺ nước [2]

Vào mùa mưa, dòng cháy là sông Ba có tác động rất lớn đến diễn biến cửa

Tà Diễn, một mặt phá vỡ và đây bùn cát bị bồi lâp ở của sông trong thời kỳ mùa

khô, mặt khác mang lượng bùn cải đáng kế từ thượng lưu về dé phân bố lại ở vùng,

cửa sông Theo số liệu thông kê gần 100 nắm qua, tại Củng Sơn (diện tích lưu vực

F=12.410 km”) đã xảy ra 3 trận lũ có đỉnh trên 20.000 m3/s, đó là lũ năm 1938 có Qmax 24000 m”4, lũ năm 1964 có Qmax 21850 nử4, và lũ 1993 có Qmax

20.700 mỄ/s

Thời gian duy trì các trận lũ sông Ba thường chỉ 3 đến 5 ngây, biên độ lũ cao, cường suất nước lũ lớn, thời giau lũ lên ngắn, dạng lũ dỉnh nhọn Tổng lượng,

l8 1 ngày lớn nhất chiếm tới 40-50% tổng lượng của toàn trận lũ Lồ lớn tập trưng

vào hai tháng X và XI, chiếm 81-88% tổng số các trận lũ trong năm

b Hùn cải sông Bu

13ùn cát là một trong những yếu tế thủy văn đặc biệt quan trong đối với dn định lòng sông, cửa sông Lương bủn cát trên sông Ba cũng thay đổi rất lớn theo thời gian trong năm Các kết quả phản tích thông kê cho thấy dé duc (ham hong,

'°bùn cát) trưng bình nhiều nắm của sông Ba tại Củng Sơn là 228,0 gen” nước Trong

đó tháng cao nhất là tháng X đạt tới 294,3 g/mỶ, tháng thấp nhất là tháng 3 chỉ có

18,3 gản chênh nhau lới 16 lần

Kết quả điều tra nghiên cứu khảo sát cho thấy, đường kinh cấp hạt (4;ạ) của

tất Âm tích trong khu vực nghiên cứu biến đổi từ 0,003 - 1,4 mm, ngoai

trừ có một số Ít cuột sỏi với dường kinh cấp hạt biển đôi từ 7.0 - 15,0 mm Hau hét

các trắm tích hạt thô có máu trắng, vàng - rằng và xám nhạt, còn những trầm tích

hạt mắn có màu xám xanh và vàng xám Nhìn chúng độ chọn lọc của các trầm tích

hạt thô và trung khả tốt, biến dỗi từ 1,1 - 1,6 (bảng 1.4) Tay nhiên độ chọn lọc của

cáo trầm tích hạt mịn kém hơn, biển đổi từ 2,2 - 3,5

11

Bảng 1.4 Đường kinh hạt trung bình (ia) và độ chọn lọc (5) của trầm tích

vững của sông Dà Diễn [2]

Luong, bin cát trong sông để ra khả lén vao mua 10 (chiém khoang 25% -

30% tổng lượng bùn cát bêi lắp khu vực trước cửa sống) đưới tác động tổng hợp

của sóng, dỏng ven và dòng chây từ thượng nguồn qua của sông đã tạo thành các

đãi cát, doi cát chắn trước khu vực cửa sông,

1.1.5 Dặc điểm hải vấn

ø Thúy triểu

Thuỷ triều tại khu vực này thuộc chế độ nhật triểu không đều Hàng tháng có

từ 18 đến 22 ngày nhật triểu Thời kỷ triểu cường thường xuất hiện nhật triểu, khi

triển kém thường xuất hiện bán nhật triệu Độ lớn triển trung bình là 1,50 ! 0.20 m

Thi triều cường, độ lồn mực nước lá 1,70 mm, khi triểu kém độ lớn tiểu là 0,50 m

'thời gian triểu dâng thưởng kéo đài hơn thời gian triểu rút Vào mủa mua thuỷ triều chỉ gây ảnh hướng tôi đa đến khoảng 4 km trong sông Vào mùa khô, lưu lượng đồng chây nhỏ, triển truyền xe hơn

'Theo số liệu toàn cau, cao dé và biên dộ thủy triều dược tỉnh toán theo từng,

tháng nhữ sau (bằng 1.5)

12

Bang 1.5 Hàng tính taán cao độ và biên độ thấy triểu dựa trên số liệu loàn cầu [1J

do điều kiện lòng sông thay đổi nên biên độ triểu có chênh lệch giữa cáo đoạn sông

b Giá và sông biển

Khu vực ngoài khơi cửa Đà Diễn, do bị ánh hưởng của gió mùa Đồng Bắc

(NE) va Tay Nam (SW) nên tương ứng với chứng là 2 hướng sóng thịnh hành NI:

và SW Từ tháng T đến tháng TV, hướng sóng thịnh hành là NE Độ cao trưng bình của 2 hưởng sóng trên trong khoảng thời gian này là 1,0 m và cực đại là 4,0 m Từ

tháng V đến tháng TX, hướng sóng chủ đạo là SW với độ cao trung bình là 0,8 đến

1,0m và lớn nhất là 3,5m Từ tháng X đến tháng XI, lạnh hành là hướng sóng N

và NỤ với độ cao trung bình là 0,9 m và độ cao lớn nhất biến đổi từ 3,5 đến 4,0 m

(bảng 1.6) Nhìn chưng, chế độ sóng trong mùa hè không ốn định và độ lớn nhỏ hơn

13

so với mủa dòng, Biểu dỗ hoa sóng mỏ tả chế độ song ngoài khơi khu vực Tuy Hòa được thể hiện trên (hình 1 6)

Bảng 1.6 Độ cao sóng bình quân (tr) thao các thẳng và mùa trong nam

tại trạm Thy Hòa, Phú Yên [3]

ĐôngBắc XIV) [087|083|0/58 0,60 |0438 |0,62|1,01|0/78| 068

Tay Nem (VIX) | 050 | 0.48|0/54 059 |055|0/62|0/75|063| — 055

14

1.2 TÁC ĐỘNG NHÂN SINH ĐỀN SÔNG BA VÀ KHU VUC CUA ĐÀ DIEN

Trong xu thế phát triển chúng của đất rước, tỉnh Phú Yên đã có những bước phát triển kinh tế vượt bậc Trong khoảng vải ba chục năm qua, trên lưu vực sông,

Ba và sông l3a cáo hoạt động của cơn người gia tăng rất mạnh mẽ, nhằm khai thác

cde thé manh ofa lau vue va tiêm năng dòng chứ sông Bà để phải triển kinh tế xã hội Trong do, hai lĩnh vue phat triển mạnh mẽ nhất là thuý diện và thuỷ lợi Ngoài

các mặt tích cực mả thủy điện, thủy lợi mang lại các công trinh nảy cũng gây ra

nrhững ảnh hưởng bất lợi tới đặc tính Lự nhiên của con sông và trực tiếp tới đâm sinh kinh tế xã hội nhất là khu vực hạ lưu sông lăa và của Dã Diễn

1.3.1 Cúc công trình thủy lợi, thấy điện trên lưu vực sông Ba

Tinh dén 2017, trên toàn lưu vực sông Ta đã xây đụng 72 công trình thủy lợi

và 12 công trình thủy điện lớn, nhỏ Tổng dung tích của các hỗ chứa trên lưu vực

khoảng 1560,2 triệu m” Trong đỏ thủy điện sống Ba Hạ vừa có công suất thủy điện

lớn nhất và cá hỗ chứa cẻ dung tích lớn nhất, tiếp sau là thủy điện sông TTỉnh (bảng

17215]

Hình 1.7 Vị trí các hồ chứa lớn trên lưu vực sông Ba

Trên lưu vục sông Ba các công trình thuỷ điện vừa và nhỏ trên các đòng

nhánh của hưu vực sông Ba chủ yếu là đập đâng Tuy nhiên cũng có một số trạm thuỷ diện Có 5 hệ thống hỗ chứa lớn thường dược cơi là chủ dụo trong điểu tiếL

lá

nước hệ thống sông Ba, trong đó An Khê Ka Nak được xem là lá hề clrửa lớn shat (hinh 1.8)

Bang 1.7 Các thuỷ điện trên dòng chính và dòng nhánh hệ thông sông Ba [5

1 Ka Nak 333.0 KBang | SéngBa |] 130 36,6

3 An Khê 12260 | TXAnKhê | Sênga | 160 63,2

3 | Dak Sréng | 2094 | KonChRo | SéngBa] 40 1791

4 | 8 Pathương | 3221 EaPa | SéngBa] 26 1133

TaYun thượng

TaYun thuong

nước cơ bản của sông, Ba trong múa khô, làm cho doạn hạ lưu khỏ cạn, tạo điều kiện cho tác động của các yên tố biển chiếm tru thé trong dién biển cửa sông Da Diễn

1.3.3 Tình hình biến đối thâm phủ lưu vực sông Ba

Từng tự nhiên là lớp phủ quan trợng trên bề mặt lưu vực sông Ba đã thay đôi rất nhiêu đưới tác động của con người, trong đỏ lớn nhất là khai thác gỗ và phát triển nêng nghiệp Năm 1943, điện tích rừng tự nhiên các loại chiêm khoảng 82%

diện tích lưu vực, nhưng đến năm 1983 chỉ còn 429 Cáo nằm gần đây, mặc đủ đã

được quản lý chặt chẽ, song điện tích lớp phủ thực vật trên lưu vực cũng thay đổi

rất nhiều (bằng 1.8) Sự biển động về lớp phú thục vật đã dẫn đến các hậu quả tiêu cực về môi trường, cụ thẻ là làm gia tăng khô hạn vào mùa khô và lũ lụt vào mùa lũ trong nhiều năm gần đây, tuy nhiên do sự hạn chế vẻ số liệu điều tra chỉ tiết về thám

phủ sau nu 2000, để tài chưa có điển kiên đi sâu nghiền cứu khía cạnh tác động

của sự biến dỗi thâm phủ dến chế độ thủy động lực nói chung và diễn biến bồi xói

khu vực của sông Dả Diễn nói riêng [5]

Bang 1.8 Sự thay đỗi thâm phủ trên lưu vực xông Ba (1992-2000) 15]

1.2.3 Các hoạt động kinh tế tác động vào vùng cửa Đà Diễn

Ngoài các công trình khai thác tài nguyên nước ở thượng lưu, ở khu vực hạ

lưu sông Ba và cửa Đà Diễn cỏn cỏ nhiều công trình xây dựng phục vụ phát triển kinh tế - xã hội và phỏng chồng thiên tai bảo vệ cửa sông Trong đó đáng kể nhất là

công trình giao thông gỏm ba câu đường bộ là: câu đường sắt Bắc - Nam, 2 câu qua

QL 1A và cầu Hùng Vương Déng thời còn có các công trình phòng chống thiên tai

vùng cửa sông ven biên là công tiêu nước đô thị, kẻ chồng xỏi lở bảo vệ bờ sông bờ

biển

Bén canh do, hoạt động nạo vét luỗng quả mức ở khu vực cửa sông đã làm

thay đổi dòng chảy và gây ra sạt lở đường bờ, ảnh hưởng rất lớn đền dân sinh vả xã

hội trong khu vực (hình 1.9) Theo thông kê của Sở Tài nguyên vả Môi trường tỉnh

Phú Yên, đến thời điểm tháng 6/2017 có 9 doanh nghiệp được Ủy ban Nhân dân

tỉnh cấp phép khai thác với tông khối lượng lên đến 1,5 triệu tân [5] Tuy nhiên đây

chỉ là con số thông bảo, còn thực tế khỏi lượng khai cát còn hơn rất nhiều Hoạt

động nạo vét luông tại cửa Đả Diễn là có thẻ một trong những nguyên nhân tác đông trực tiếp đền thay đổi dòng dẫn, dòng chảy vả gây ra sạt lở bờ sông, bờ biển

Hình 1.8 Nạo vét luông lạch ở cửa Đà Diễn

1.3 TONG QUAN NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN CỬA SONG

1.3.1 Các phương pháp nghiền cứu diễn biến cửa sông

Hiện nay, cỏ nhiều phương pháp khác nhau nghiên cứu vẻ diễn bien cửa sông trên thể giới cũng như tại Việt Nam Những phương pháp được sử dụng phỏ

biển là:

19

Phương pháp điền tra cử bần và ño đạc thực địu vùng nghiên cán

Tây là phương pháp truyén thẳng thường được sử dựng trong nghiễn cứu điển biển bờ biển trước đây và hiện nay Nhằm đánh giả định tính và đỉnh lượng các đặc trưng, động lực vủng cửa sông ven biển thông qua đo đạc địa hình khu vực cửa

sông theo các mùa trong một số năm đề so sánh và đánh giá diễn biến Dễng thời,

tỉnh DGPS, thiết bị đo sóng đo bún cát, đo độ muối, và nhờ các kỹ thuật tin học,

vi tính trong chỉnh lý, phân tích số liệu dé dua ra những kết quả mang tinh sal thực

tế hơn Tuy nhiên mức độ chỉnh xác của phương pháp này hoàn toàn phụ thuộc váo

số liệu đo đạc, mà độ chính xác của số liệu đo là do phương pháp đo và thiết bị đo

Phương pháp GIS chip bin dé

Phương pháp viễn thám băn để nghiên cửu biến động hình thái đường bờ

bằng cách chập ảnh và chập băn đồ củng tỷ lệ như nhau và khác thời gian để so

sánh Từ các số liệu do đạc kháo sát thực tế của một vúng tại các thời gian khác

nhau, xây dựng mô hình số độ sâu cho khu vực nghiên củu Mô hình số độ sâu

(DEM) là mê hình số về độ cao hoặc độ sâu của địa hình, biến thiên liên tục tại bất

kỷ một vị trí nào trên bê mặt trái đất Chẳng ghép các DEM với nhan để tìm ra sự

biển động địa hình đầy qua cáo thời kỳ theo mùa và theo năm, trên cơ sở đó định

lượng sự biến động địa hình đáy như: lượng bồi, xói lớn nhất, bội, xới tung bink va

thể tích bỗi, xói cho một khu vực

Phương pháp phân tích thống kê

Cáo tư liệu thu thập được từ các phương pháp khác nhau được phân Lích lỗng

hop theo một hệ thông thông nhất, lập băng biểu tổng hợp Trên các bảng thống kế

sẽ chỉ rõ địa điểm xảy ra các đoạn bờ đang xói lở vá các số liệu quan trọng cần thiết

đã được tổng hợp

Phương phúp md kink vat ty

20

La phương pháp xây dựng mô hình nguyên mẫu ngoài thực té cho mét doan

‘bo bién cu thé nào đó hoặc các công trình theo tỷ lệ thu nhỏ Các tác động trong tự nhhiền tới bờ biên như sớng, đảng chảy, sự biển đối mực nước do thủy triển, được tạo ra trong phỏng thí nghiệm với tỷ lệ tương ửng với tỷ lệ mô hình Các số liệu về

mực nước, đòng chảy và sự biển đối của bờ biển được ghỉ nhận lại thông qua các

thiết bị đo đạc tự động hoặc bán tự động đặt trong mé hinh

“Phương pháp mô hình toán

Mô hình toán ding dé mé phỏng và xác định các quy luật liên quan đên diễn

hén bien muc

biển cửa sông như vận chuyển bùn cái, quá trình diễn biển đường bờ,

nước, thủy triểu vả sỏng biển khu vực ngoài khơi và vùng cửa sông nói riêng Các công cụ nghiên cứu xói lở, bôi tụ, địch chuyến cửa sông, bờ biển bằng mô hình toán

động lực hình thái 2 chiêu, 3 chiều mô phỏng, diễn biến hình thái cửa các cửa sông,

lạch triểu ngảy càng được hoàn thiện vả cho phép mô phóng chỉ tiết hơn các hiện

tượng điễn biển trong tự nhiên sát thực hơn với thời đoạn mô phỏng ngày càng đài

hơn

1.3.2 Tỉng quan các công trình nghiên cứa xói lỡ, bội tụ trong và ngoài nước Hiện nay, trên thể giới có rất nhiều nghiên cửu về vận chuyên bùn cát trong, sông nói chưng và bồi xói vừng cửa sông nói riêng Những nghiên cứu này sử dựng các phương pháp khác nhan đề tính toán, phân tích và dự báo tình hình bồi lắng trong tương lai Để tính toán, dy báo quả trình bổi vùng trong sông vả cửa sông có

thể sử dụng các mô hình toán một chiều, hai chiều hoặc ba chiêu Trong đò, một số

nighiển củu đựa trên mô hình } chigu va 2 chié

tính toán bởi xói trong sông hỗ

cũng như vúng cửa sông như sau:

Nghiên cứu nước ngoài:

Nghiên cứu biến động hình thải và cơ chế bồi lấp, xói lẽ vũng cửa sống từ lâu đã thu hút rất nhiều sự quan tâm từ các nhà khoa học trên thế giới Ở các nước

Mỹ, Nga, Ha Lan, Dan Mach, Nhật Bảán, và ở hầu hết các nước có biển, có tiểm

lục về khoa học và kinh tế đều có nghiên cứu về biến động hình thái cửa sông theo

quy mô và mức độ khác nhau (Bảiondh và Slngerland 2007, 2010; Tauaka và T.ee,

21

2001; Nienhuis va mnk, 2016; Warrick va mk, 2009, Leonardi va nnk, 2013, Luo Jing va nk, 2013; Wu Xiao va nnk, 2017; Luan Ilva Long va nk, 2017 ) Có thể

khái quát thấy các nghiên cứu tập trung váo một số vẫn để sau [5]:

ấn để này có các nghiên cứu tiêu biểu nhu: Công hình nghiên cứu mang

Về cấu trúc châu thẻ và tiến hóa trâm tích của các cửa sông lớn như: sông Rhơn,

Niger, Mahakam, Hoàng Hà đã được để cập đếu trong nghiên cửu của Fisk (1947, 1952), Coleman và nnk (1975), Galloway và Broussard (1975), Về nghiên cứu đánh giá cáo điều kiện địa chất, kiến tạo, thạch học có các công trình của Zenkovio V.P (1946, 1960-1962), Lcontiev (1955, 1961) Trong đó, Coleman (1975) dựa vào cơ

chế động lực của sóng, thủy triểu và dong ven bờ đã phân chia vùng ven bở thành

các kiểu bò khác nhau Đặc biệt đã phản tích chỉ tiết quá trinh thành tạo và tiền hóa

các đề cái, giảng cát ven bờ (beach samd ridges) trong các đồng bằng cát ven bờ

(chenier plain), Wright va David (1985), Could va Morgan (1970) di phan tich chi

tiết điệu kiện sinh thái và quá trình phát sinh, phát triển của vùng đảm lây ven biến

cửa sống Bên cạnh đỏ các ãnh hưởng của hoại động địa chất, kiến tạo và dao đồng,

xuực nước biển đến biển đổi các sỏng ven biển cũng đã được nghiên cửu bởi

Bhatiacharya (1992) va Beaumont va nrik (2000)

®) Quy luật ồn định và hình thái của sông,

Các cửa sông và cửa lạch triểu (iđal inlet) khi đạt tới trang thái cân bằng ổn

định vẻ hình thái dều tuân theo một quy luật tương quan giữa điện tích mặt cắt

ngang của cửa (lả điện tích chảy) với các đặc trưng của dóng chảy qua cửa Có 3

thưởng nghiên cứu liêu biểu về cân bằng ổn định hình thải các cửa sông cla Le

Conte (1905), của Escofier (1940) và của Brưun và Ởerritsen (1960)

Người dầu tiên nghiên cứu về tương quan can bằng ổn dinh giữa diện tích

mt c&t ngang của với các đặc trưng đòng chảy đi qua của la Le Conte (1905) Le Conte đã tìm ra tương quan kinh nghiệm giữa điện tích mặt cắt ngang cửa với thế

vào các cảng ở bờ biển Thái Bình Dương thuộc Mỹ Tiếp theo là các nghiên cửu ctia (Brien (1931), O'Brien (1969) đều tập trưng ở cáo cửa lạch triểu và của sông ở

bờ biển nước Mỹ, và Iarett (1976) đã nghiên cứu khá đây đủ và tống hợp với 108 cửa sông, cửa lạch triểu nằm ở 3 vủng bờ biển của Mỹ là: Thái Bình Dương, Đại

Tây Dương vả vùng vịnh Mexieo, cho cả của sông tự nhiên và cửa sông đã xây

dựng công trình chỉnh trị

Hướng liếp cận giải tích có mục đích chính là đơn giản hóa các phương hình hay hệ phương trình toán vả từ ra nghiện của chúng, tử dó phân tích và dánh giả

được xu thế biến động của cửa sông, Tưởng tiếp cận này là hướng tiếp cận cơ bản

và dã dược áp dụng vào nhiều các nghiên cửu khác nhau trên thế giới trong nhiều lĩnh vực Đổi với việc ap dụng lrướng nghiên cứu giải tích trong việc đánh gia xu thể ổn định của cửa sông, phải kể đến các nghiên cửa của Uscoffier (1940),

Escofficr (1977) hay Van de Krecke (1992), v ây dựng mối quan hệ giữa vân tốc đòng lớn nhất (hoặc ứng suất tiếp lớn nhất) và diện tich mặt cắt ngang cửa sông,

(giàn đỗ đường cong thủy lực én định) Thông qua việc xây đựng giản đã đó, sự én

định của của sông được để xuất và đánh giá Ưu điểm của phương pháp này là có thể xác định một cách định lượng diện tích mặt cắt ngang cân bằng ổn định của họng sông, đây là một giá trị quan trọng trong việc đẻ xuất phương án quan lý và chỉnh trị cửa sông Tuy nhiên, không có ruồi quan hệ nào có thể đại điện cho tất cả các cửa sông trên thẻ giới, do đó, mỗi của sông đên cần được nghiên cứu và đẻ xuất

môi quan hệ khác nhau

Một trong những vẫn để quan trọng nhật tại các lạch triều cửa sông có liên quan chặt chẽ tới bồi lắp các lạch triều này là hiện tượng chuyển cát qua của sông

(by passing) Dây là một quá trinh mà bừn cát bị dịch chuyển từ thượng lưu theo thưởng dòng chấy đọc bờ về hạ lưu của sữa sông Trong quá bình nảy bùn cát bị

dịch chuyển di qua lòng dân của lạch triểu tại cửa phía ngoài biển và di qua delta triểu xuống Miột trong những người tiên phong trong nghiên cửu trường vận chuyển bùn cát tổng quát dẫn tới hiện trợng chuyển cát tại các cửa sông là Brum va

Gerritsen (1959) va sau nay là nghiên cửa của Fitzgerald (1982.1988)

23

Theo Bruun và Gerritsen, hai nguyên lý cơ bán làm dịch chuyển bún cát qua cửa sông được mô tả như sau: (a) hiện tượng chuyển cát qua cửa sông thông qua các

đãi cát ngâm ngoài cửa và (b) hiện rượng chuyển cát qua ca sông do tác động của

dòng triều Cơ chế chuyển cát thứ nhất xảy ra khi dải cát ngâm phia ngoài cửa hoạt

động như một “câu nỗi”, chuyển cát từ thượng luu cửa về hạ hưu cửa theo hướng,

của động ven Trong khi đó, cơ chế chuyến cái thứ 2 xây ra khi bùn cát bị lắng đợng

không có khả năng tái lượng bùn cát bị đưa đến gây béi lắp cứa thi cứa sẽ dẫn bị thu hep, mat ổn định và cuối cùng là bị lắp hoàn toàn Chỉ số ốn định của Bruun (1978)

và Gerilsen (1960) đã được sử dụng rông rứi ở nhiều nuớc khi đánh giá mức độ ôn

Cac thành tựu nỗi bật về nghiên cửu biển động hình thái bằng các cách tiếp cận từ trường thủy động lực đã được công bố bởi các nhà khoa học của Toa Ky, 114 Tan, Nhật Ban nhur Garde và nnk (1961); Laursen (1963); Gill (1972), Melville và

Raudkivi (1997); Nagata, Hosoda va nnk, 2005, Zhang va mk, 2006; Wolanski Bric, 2006, Behrens Dane Kristopher, 2012: Luo Jing và nnk, 2013; Ilinwood IB,

‘Mel.ean FT (2018), Nhimg hudng chink trong nghiên cứu ở lĩnh vực rẻ

- Hoàn thiện hệ thống quan trắc với các [hid bị hiện đại hon (rude, qua dé edi

thiện độ chính xác của các đo đạc nhằm mục đích phát hiện và giải thích các quả trình Cùng với đỏ là cóc mô hình vật lý cũng được thiết lập tại Delñ-Hà Tan, Wallingferd-Anh, Hội K:

~_ Nghiên cửu sâu về lý thuyết và cơ chế vận chuyển bún cát lơ lửng và đảy r Quân đội-Hơa

động của sóng và dòng chây ở vùng cửa sống với tram tích kết đính và không kết định Các nghiên cứu của Engelund & Fredsoc (1976),

Engelund & Hansen (1976), Komar (1998), di sau về cơ chế vận chuyển

trầm tích, các mỗi ràng buộc vẻ quy mô thời gian và không gian khi mé ta

đười lẻ

các quá trình nảy

đ) Nghiên cửu các loại hình công trình vá dạng két câu công trình phủ hợp

Ở vùng cửa sống ven biển, công trình dạng đê biển, kè chin sóng, kẻ ngăn

thùn cát thường được sử dụng để chồng lại ảnh hưởng của đầng cao mực nước do

thủy Iriển, sống bão; chồng lại việc bùn cát bị sóng, đồng ven bờ lây đi khỏi bãi,

khoi bé gây xói lở hoặc ngăn chặn vận chuyên bùn cát ở khu vực khác dưa dén gây bôi lắp khu vực Trên co sở nghiên cứu từ mô hình vật lý, mô hình toán và quan trắc

thue (6, các nhả khoa học Nhật Bản, Hà Lan, Mỹ đã xác định các nguyễn nhân

chủ yếu dẫn đến đề biển bị phả hủy bao gồm tác động của sóng, sạt lở mái do ngập tước, tác động củ: ý và đặc biệt là xói lở hạ thấp địa hình bái biển, phá tuý chân khay dê biển Nghiên cứu của Pilarczyk (1995) dã xác định 14 kiểu phá hoại dé biển, từ đó các loại hình công trình khác nhau được để xuất nhằm tăng,

cường ấn định của đê biến gồm các giải pháp giảm thiểu tác động của sóng (đề phá

đồng ở

sóng, trồng rừrir ngập mặn), gia cổ trực tiếp thân đê (kẻ áp mái, chân khay bằng ống

Đi, ) và các giải pháp điều chỉnh đông bản cát (kè ngang, kè dọc, nuôi bai,

Gan dây (2011) các nhà khoa học Nhật Bán đã nghiên cứu cái tiễn các khối tetrapod thành khéi rakuna 41, tến ít vật liệu hơn và có khả năng giảm sóng tốt hơn

Các vật liệu phụ trợ rữz geotextile hoặc stabilplape cũng được áp đụng Ở các nước

đang phát triển có nhiều hệ thống kẻ mó hàn, các tâm hướng dong mit đã được ap

đụng Do những khó khăn về kinh phí hoặc chỉ dap ứng đuy nhật mục tiên ngăn

dòng bữn cát cũng như môi số lý do khác, cao độ đình các kẻ mô hàn ngăn cái giâm

sóng thường dược thiết kế không chắn được sóng cao mà cho tran qua nên, xói ở hạ

lưm vẫn điễn ra dẫn đến việc phá hoại đường bở và bản thân công trình

Nghiên cứu trong nước:

Ở Việt Nam, các nghiên cứu lên qua đến vấu để thủy động lực và vận chuyển bun cát bắt đầu được nghiên cửu từ những năm 69 của thể ký trước Cho đến nay các van dé liên quan đến thủy động lực và vận chuyển trầm tích tại các ving ven biên Việt Nam dang là mỗi quan tâm của nhiều nhà khoa học và các cơ quan nghiên cửu Một số nghiên cứu tiêu biểu về diễn biến bỗi tụ, xói lở của sông

ở biển bao gồm:

Để tài nghiên củu KHƠN cấp Bộ: “Nghiên cúu dự báo xới lở bỗi lắng lòng dẫn và để xuất các biện pháp phỏng chồng cho hệ thống sông ở Dẳng bằng sông

Cửu Long” [H]: đã ứng đựng Mike 11, Mike 21C và đặc biệt là mô hình toán ba

chiều lòng đồng vào nghiên cứu đự báo xới bởi biến hình lòng din cho đoạn sông Tiền khu vực Tản Châu - lỏng Ngự, khu vực Vàm Nao và đoạn sông LIậu khu vực thành phố I.ong Xuyên Kết quả dir hao xói lỗ bờ được gửi đến các địa phương hàng năm vào trước mùa mưa lữ; là cơ sở để xuất các giải pháp xử ly nhằm giảm: nhẹ thiệt hại cho đoạn sông Tiền khu vực ấp Long Hòa, xã Long Thuận, huyện Hang Neu, tinh Déng Tháp

Dé tai KC08.07/06-10 “Nghién ctu dé xuat gidi phap én định các cửa sóng,

ven biển miễn Irưng” do Trường Dại học thủy lợi chú trí thực hiện tù năm 2007 đến năm 2010 với các mục tiêu chính: là xác định nguyên nhân vò quy luật diễn

biến (bồi, xói, dịch chuyển) các cửa sông ven biển miễn Trung, Trên cơ sở tỉnh toàn

để xuất các giải phán phù hợp ổn định các cửa sông điển hình, đó là cửa Tư liền

(Thừa Thiên - Huế), cửa Mỹ Á (Quâng Ngãi); cửa Đả Rằng (Phú Yên) nhằm phát

26

triển kinh tế, xã hội, an toản cho ngư dân vả tàu thuyền tránh bão Kết quá nghiên cửu đã tổng kết các quy luật điển biên cáo cửa sông, ứng đựng mô hình toán Delfi3D dua ra những định hướng giải pháp téng thé cho các cửa sông điển hình khu vực miễn “Trang,

*Nghiên cứu du báo diễn biến lòng dẫn và chế đó thủy văn hạ đu sống Lô —

Gam do ảnh hưởng của thủy điện Tuyên Quang”: Nghiên clu nay da tink loan ve

xuức độ diễn biển lòng đân cũng như tác động của xói phố biển lan truyền xuống hạ

du và biển động quan hệ Q-H vũng hạ du sử đựng công eu mỏ hình mô phỏng, tính

toán vận chuyển bản cái là Mike 11ST Kết quả nhiên cứu đã khẳng định tác động của xói phổ biến sẽ gây ra mất ôn định, sạt lở bở sông trên điện rộng ở các sông,

Gam, séng 1.6 (tr dap tdi ha hn 1.6 Chay) Ving ha tun 1.4 Gam và thị xã Tuyên

Quang clúu ảnh hưởng nuạnh của điều tiết cắt xã lũ và vận hành theo phụ tải của hỗ

"Tuyên Quang ngay trong những năm đầu Biến động xỏi lòng dẫn, sạt lở bờ ở khu

vực thị xã Tuyên Quang sẽ gia tăng theo thời gian vận bành hổ Trong vòng 10 năm sau khu vực bờ hữu sông Lô (Tráng Đà, Nông Tiến) và bỏ hữu sông Lò trung tâm

thị xã tù nhà may toi dén Mau và khu vực Hùng Thắng sẽ bị xói sâu gây sạt lở bở

Tất mạnh

“Nghiên cửu

TIiển và mịkk (Viện ETT Khí tượng Thủy văn và Môi trường) Trong nghiên cửu này

ẻ xu thế bỗi tụ, xôi lở khu vực cửa Đáy” của Nguyễn Xuân

đã phân tích xu thể bài tụ và xói lớ khu vực cửa Đáy bằng cách ứng đụng bộ mô tink MIKE couple Kết quả nghiên cửu cho thấy, khu vực cửa Đây có xu thể bồi Lụ

là chủ yếu, tạo thành các côn cát trước cửa Dáy và các đốt cát đọc bờ thuộc địa phận

thuyện Nghĩa Hưng tĩnh Nam Định Nguyễn nhân do khu vục này được tiếp nhận 2

nguồn bỗ sung trầm tích từ: ï) sông Đáy dưa ra và lắng dong dưới tác dông của

động lực biển: iÙ lượng bủn cát được vận chuyến dọc theo bờ biển từ phía Bắc (của

Ba Lat va Ninh Cơ) Ngoài ra, qua nghiên cứu này cho thấy, vào 4 tháng màn lũ tù

tháng, 6 tới tháng 10 lượng trầm tich tích dược các con sông dưa ra chiếm khoảng, 80% lượng trầm tích cả năm

Luận văn Thạc sỹ của Hoàng Văn Đại với để tài “Nghiên cứu ứng đụng mô

hình 'TRBM đánh giá điển biến lỏng dẫn đoạn sông Hồng từ Chẻm đến Khuyến

Lương” [13|: Nghiên cửu dã sử dụng mö hình diễn biến long din 2 chiều trong hệ

tọa độ phí trực giao TREM (Two-dimensienal River beđ Ivolution Medel) tính

toán xói lỡ lòng sông theo 2 chiều Kết quả tính toán cho thấy mô hình TREM có khá năng mỏ phóng khá tốt trưởng tốc độ vá phản bố tốc độ theo phương ngang, và

được thể hiện qua kết quả tính toán vả thực đo tốc độ theo thủy trực tại trạm thủy

văn Hà Nội

Ngoài ra, còn có nhiều nghiên cứu về điển biển, dộng lực hình thái các cửa sông ở miễn Trưng như luận án Tiến sỹ của Nguyễn Bá Quỷ (Đại học Thủy Lợi), Nguyễn Thảo Hương (Việu Địa Lý), Trần Văn Sung (Đại học Xây Dựng), Trần

Thanh Tùng (2011) Như vậy, các nghiền cửu trên cho thấy việc tỉnh toản mô phỏng quá trình bồi xỏi vùng của sông đã được các nhà khoa học trên thế giới và trong nude ral quan (am va nghién cứu Nhìn chung, các nghiên cửu này đã thụ

được nhiều kết quả có giả trị về mặt khoa học và thực tiến, đã góp phần không, nhỏ

vào việc xây dựng cơ sở khoa học và công cu hé tro cho việc đề xuất giải pháp công

trình chống bồi lap, xói lở cửa sông và bở biển |2

Nhưng xét về tổng thể, các nghiên cửu ở trên mặc dù đã có nhiều đóng góp

vẻ mặt khoa học nhưng mới đừng lại ở đánh giá chung và đơn lẻ, chưa mang tỉnh

tổng hợp vá hệ thông, nhất là trong đảnh giả nguyên nhân và diễn biên cửa sông,

1.4 TINH HINF DIEN BIEN XOI LO BOT TU KAU VUC CUA BA DIEN

1.4.1 Thực trạng xói là bi tụ RÌm vực cửa Đà Diễn

Phar lich s6 héu quan trac nbicu nam kết hợp với khảo sát và điều lra cho

địa hình vũng cửa sông Đã Diễn biến động rất phúc tạp Đó là hệ quả của tương tác giữa chế độ thủy động lực của biển và chế độ thủy động hực cửa sông

Tuy nhiên, do thủy vực và lưu lượng dòng chảy của sông Ba (Đà Rằng) trong mia

Ti (thang 10 - 13) khá lớn nên chế độ sông chiếm tu thế và áp đảo được chế độ thủy

lực của biển Trong mùa khô (tháng 4 - R) các yêu tố thủy động lực biến chiếm mì

thể và là nhân tổ chủ đạo gây sai lở khu vực, mà yêu lô chiếm tru thể là sóng, nước dang và đông triệu, Vì vậy không khi nào cửa Đà Diễn bị bài lắp hoàn toàn mà chỉ

28

diễn ra hiện tượng bồi nông cửa sông Hiện tượng xói lở, sạt lở vùng ven biển sát

cửa sông thường xuyên diễn ra theo vị trí biên động, dịch chuyên cửa sông

Cửa sông dịch chuyên lên phia Bắc hoặc xuống phía Nam theo từng thời kỳ

kế tiếp nhau Trước đây khoảng 20 năm, cửa sông nằm ở phía Nam, doi cát bờ Bắc

kéo xuống phía Nam Thời kỳ tiếp theo cửa sông lại dịch dàn lên phia Bắc, doi cát

bờ Bắc bị xói dần Hiện nay cửa sông nằm ở giới hạn cuối cùng phía Bắc, doi cát bờ

Nam kẻo dài lên phía Bắc Trước đây khoảng 5, 7 năm khi cửa sông dịch lên sát

phía Bắc khu vực bờ Bắc (phường 6 thánh phối Tuy Hỏa) bị xói lở mạnh Nhiều

nhà cửa và cả cảng cá Tuy Hỏa bị sạt lở, tỉnh phải dau tu xử lý cục bộ Hiện nay

khu vực này vẫn còn điên biên mạnh Tuy nhiên trong 3, 4 năm nay sạt lở phía biên

lại diễn ra mạnh ở bờ Nam khu vực xóm Rở, phường Phú Đông thành phổ Tuy Hòa

[5]

Như vậy, các yêu tô động lực biển như sóng, triều, dòng ven, trong những,

năm gân đây không những đưa bùn cát bồi nông khu vực cửa sông gây ách tắc tàu

thuyền ra vào cửa Đà Điễn mả cỏn gây sạt lở khu vực hai bên cửa sông rất nghiêm

trọng Sạt lở diễn ra mạnh mé vao mua gió Đông Bắc

Hình 1.9 Vói bờ biển phía Nam (tái) và bồi lắp cửa sông (phải) tháng

12/2015

Doi cát chẳn cửa sông it di chuyển mả chủ yêu chỉ thay đổi cao trình bê mặt

Chỉnh quá trinh bôi lap nay đã hạn chế khả năng thoát lũ qua cửa sông vảo mùa

mưa lũ, gây ngập ủng khu vực cửa sông Vào mùa khô, bãi bồi ở cửa sông đã cản

29

trở hoạt động ra vào của tảu thuyền (hình 1.10) ảnh hưởng nhiều tới dân sinh kinh tế

xã hội

Ì

—-s.=

a =

Hình 1.10 Mỏ hàn bảo vệ bờ Bắc, khu vực phường 6 (phải) và đồ đá bảo vệ bờ phía

Nam, khu vực Xóm Rớ (trái) tháng 12/2016

Hình 1.11 Đồ đá bảo vệ bờ Bắc (trái, 12/2016) và đồ đá bảo vệ bờ Nam (phải,

11/2017)

Trong nhiing nim gan day, do sat 16 dién ra manh mé 6 khu vue cita séng

ven biển Đà Diễn, nên hàng loạt công trình bảo vệ bờ đã được xây dựng Hai phía

bờ Bắc và Bờ Nam cửa sông liên tục bị xói lở, do đó một hệ thông kẻ gồm mỏ hàn

va kẻ lát mái đã được xây dựng ở bờ Bắc cửa sông trong khu vực phường 6 và

đường ven bờ sông Trong đỏ đoạn kẻ bờ séng dai hon 2000 m khả kiên cô với kết

câu mái nghiêng kết hợp mái đứng tạo cảnh quan được xây dựng từ năm 2006 den

30

nay vẫn ồn định nhưng đoạn kè bờ sát biển đã bị sóng phá hoại làm đổ vỡ (hình

111)

Đặc biệt, tại khu vực xóm Rở ven biển phía Nam cửa sông, một hệ thông gồm kẻ mỏ hàn kết hợp ke mai da được xây dựng từ năm 2016 dé bảo vẻ khu vực

tập trung đông dân cư và cảng cá Đông Tác

Vào tháng 11 năm 2017, doi cát sát bờ Nam cửa sông Đà Diễn đã bị sóng

biển công phá đục thủng tạo thành một cửa sông nhỏ rất nghiêm trọng Chính quyền

địa phương đã phải bố trí đồ đá làm kẻ để bảo vệ bờ, ngăn không cho mở rộng hon

(hình 1.12)

1.4.2 Nguyên nhân gây sạt lở, bôi lắng cửa Đà Diễn

Xói lở, bởi tụ bờ biên và bồi lắp cửa sông là những quá trình động lực thuộc loại phức tạp nhất trong lĩnh vực động lực học sông, biển Đây lả một dạng thiên tai phô biến xảy ra ở dọc bờ biển, cửa sông nước ta Nguyên nhân xảy ra là đo các yêu

tổ tác động liên quan đến tiên hoá tự nhiên của dải ven biển cửa sông vả tác động, của con người Cỏ thể thây rằng ở một đoạn bờ cụ thẻ với cầu trúc địa chất và thành

phần đất đá xác định bị xỏi lở hay bồi tụ là do một trong ba nhóm nguyên nhân:

Ngoại sinh, nội sinh vả nhân sinh, hoặc tổ hợp của 2 hoặc cả 3 nguyên nhân đỏ

(hình 1.13) [5]

Hình 1.12 Sơ đồ hệ thống các yếu tổ tác động đến cửa sông Đà Diễn

Trên cơ sở các tải liệu tham khảo, phân tỉch hiện trạng vả các tac nhân gây

xi 16, béi tụ bờ biên cửa Đà Diễn và lân cận, luận văn có thê rút ra một số nhận xét

31

về nguyên nhân xỏi lỡ, bồi tụ bờ biển va béi lấp cửa sỏng khu vực nghiên cửu như

sau

Nguyên nhân nội

1o tác động của hoạt động tân kiến tạo và chuyển động hiện đại gây nên

chuyển đông nâng, hạ, tách dãn, trượt của lớp hoặc các mảng đất đá dẫn tới xói lở

thoặc bồi tụ ở khu bờ

Khi nghiên cứu nguyên nhân nội sinh: không dễ cập dến tất cả mọi tác dộng,

và những biếu hiện khác nhau của quá trinh kiến tạo ma chi quan tâm đến những, vấn đề như các vờm nâng, chậu trững thông qua sự có mặt của chúng có thẻ phân ảnh dược mức độ tương phản, cảng thẳng kiến tạo và xu hướng chuyển động lên, xuống của từng phan địa hình của vùng Trên cơ sở bình đô câu trúc đó có thé dur báo, phân tích đễ gián tiếp chỉ ra những nguy cơ gây ra ngập lụi, xói lở bờ biển bồi lắp cửa Đà Diễn

m vậy, có thể thây việc sử đụng các nguyên nhân nội sinh dé lý giải các

quá trình xói lở hay bồi tụ trâm trọng ở nhiều vị trí dặc biệt vùng cửa sông như Đà

Diễn vẫn còn là bài toán chưa có giái pháp thóa dang

Nguyên nhân ngoại sinh:

+ Tác động cũa giá:

Giỏ làm địch chuyển bún cát trên bờ biển vào trong đất Hên, hoặc khi nước

ding do bao cuén bủn cát và các trâm tích trên bể mặt bãi biến lên trên phân bai cao hoặc vượt qua đãi cát vào sâu trong lục dịa Một phần bửm cát bị vận chuyển doe bo

đưới tác đựng của gió, sóng và đèng chảy và bị dòng triểu đưa vào bên trong cửa

sông, tạo thành các bãi bồi triển lên

Gió có tac dong gián tiếp gây xói lở, bồi tụ bằng cách tạo ra sóng, dòng chảy

là những yêu tổ trực tiếp gây ra hiện tượng đó Gió trong giông, bão có thể cuốn đi một khối lượng đáng kể cái ở bờ biển, song tác động chính gây xói lở vẫn da các

liệu quá chỉnh của gió bão lá sóng bão và dòng cháy trong bão

+ Sự phân bỗ không đều nguén bai tích ở khu bờ:

Nguên gốc bin cat trong vig ven biến cửa sông nói chung là từ 2 nguồn cơ bản: Bun cát từ thượng lưu các con sông đỗ ra biển từ các đóng chảy sông và từ

32