Nghiên cứu cơ chế bồi lấp cửa Sa Huỳnh, Quảng Ngãi và đề xuất giải pháp khắc phục hiện tượng bồi lấp cửa

Dự án thông cửa biển và xây dựng cảng cá Sa Huỳnh được triển khai từ năm 2002 và hoàn thành năm 2005 - Một trong những cảng lớn và có tầm quan trọng về phát triển kinh tế biển ở khu vực

Huỳnhvàđềxuấtphươngánkhắcphục” làkếtquảnghiêncứucủatôi

Nhữngkếtquảnghiêncứu, môphỏngkhôngsaochéptừbấtkỳnguồnthông tin

vàchịubấtkỳhìnhthứckỷluậtnàocủaNhàtrườngnếu vi phạm

HàN ội, ngày 27 tháng 05 năm 2013

Tácgi ả

Đào Hoàng Tùng

MỞ ĐẦU

I Tính cấp thiết của đề tài

1.1 Vai trò của cửa Sa Huỳnh đối với hoạt động của nghề cá trong khu vực

Khu vực ven biển Quảng Ngãi đã và đang phát triển toàn diện trở thành một khu công nghiệp trọng điểm của cả nước, những dự án phát triển kinh tế - xã hội quan trọng của tỉnh và trung ương trong những năm đầu thế kỷ XXI (Nhà máy lọc

dầu số một, cụm cảng Dung Quất, thành phố Vạn Tường, bên cạnh đó là khu công

tế mở Chu Lai…) Những biến động về môi trường ven biển do xói lở, bồi tụ và bồi

lấp có ảnh hưởng rất nhiều đến những dự án phát triển trên và hơn hết, chúng tác động trực tiếp đến đời sống và sản xuất của người dân ven biển tỉnh Quảng Ngãi

Cửa biển Sa Huynh (tỉnh Quảng Ngãi, huyện Đức Phổ) có ý nghĩa kinh tế -

xã hội rất quan trọng tại khu vực miền Trung và tỉnh Quảng Ngãi trong đó có đầm nước mặn (130 ha) Vùng ven biển Sa Huỳnh không chỉ là nơi nổi tiếng với nghề làm muối và đánh bắt hải sản mà vùng này còn có đầm nước nặn rất phù hợp và lý tưởng cho neo đậu tầu thuyền (hàng năm có hàng ngàn tầu dánh cá ra vào cửa)

Năm 2003, toàn huyện có 690 tàu đánh cá, sản lượng khai thác là 31.545 tấn

cá, tôm, cua, hải sản khác, diện tích nuôi trồng thủy sản là 75ha, sản lượng nuôi

trồng là 431,7 tấn Năm 2004, sản lượng thủy sản khai thác là 36.300 tấn; năm 2005 tăng lên 42.000 tấn, trong đó xã Phổ Thạnh chiếm 26.463 tấn, xã Phổ Quang 5.071

tấn, còn lại là các xã Phổ Vinh, Phổ Châu, Phổ An Năm 2005, Đức Phổ có số tàu đánh cá 1.050 chiếc với tổng công suất là 87.195CV, trong đó xã Phổ Thạnh cao tuyệt đối với 671 chiếc có tổng công suất 66.308CV, xã Phổ Quang có 195 chiếc

với tổng công suất 8.824CV, còn lại 4 xã khác (Phổ An, Phổ Khánh, Phổ Châu, Phổ Vinh) số tàu đều dưới 100 chiếc và tổng công suất đều dưới 700CV

Với lượng tàu thường xuyên ra vào cảng trên 1.000 chiếc mỗi năm, tạo điều

kiện cho nghề biển tại Sa Huỳnh phát triển, nhiều tàu thuyền với công suất lớn trên 90CV đã được cập bến phục vụ cho đánh bắt khơi xa; thúc đẩy hoạt động dịch vụ

hầu cần nghề cá, giải quyết việc làm và tăng thu nhập cho lao động tại địa phương

Trong những năm gần đây, nghề đánh bắt cá xa bờ phát triển rất mạnh, đồng

thời số lượng các tầu có công suất lớn cần ra vào cửa cũng nhiều hơn cùng với sự đa

dạng về cỡ thuyền, vì vậy, vai trò của cửa biển Sa Huỳnh càng trở nên quan trọng hơn

Theo thống kê của tỉnh Quảng Ngãi, hiện xã có 935 chiếc tàu, trong đó có

gần 600 chiếc đánh bắt xa bờ Tổng sản lượng hải sản thu được trong năm 2012 là

gần 38.000 tấn, đạt 102,1% kế hoạch

1.2 Các thiệt hại về kinh tế và ảnh hưởng do bồi lấp cửa gây ra đối với các hoạt động trong vùng

Dự án thông cửa biển và xây dựng cảng cá Sa Huỳnh được triển khai từ năm

2002 và hoàn thành năm 2005 - Một trong những cảng lớn và có tầm quan trọng về phát triển kinh tế biển ở khu vực phía Nam tỉnh Quảng Ngãi nhằm giải quyết hiện tượng bồi lấp tại cửa Sa Huỳnh đồng thời phát triển kinh tế - xã hội tại vùng này Tuy nhiên, dự án xây dựng cụm công trình chưa thể giải quyết triệt để hiện tượng

bồi lấp, khiến cho cho việc lưu thông của tầu thuyền qua eo cửa gặp khó khăn

Tại khu neo đậu trú bão tàu cá, diện tích bồi lấp khoảng 1.000 m2, với khối lượng cát bồi lấp khoảng 4.000 m3

Do bị bồi lấp, tim luồng được nạo vét từ dự án trước đã bị biến đổi, dịch chuyển về phía khu dân cư làm cho cụm đá ngầm nằm ở rìa luồng trước đây nay trở thành giữa luồng (cụm đá ngầm ước khoảng 150m3

) Tình trạng bồi lấp gây cản trở lớn cho tàu thuyền ra vào luồng, nhiều tàu thuyền thường xuyên bị va vào đá dẫn đến hư hỏng, gây thiệt hại lớn cho tài sản của ngư dân Luồng vào ngày càng bồi lấp khiến tàu cá công suất trên 90CV không ra vào được kể cả lúc triều cường

Ngoài ra, gió mùa mùa đông – điển hình là gió mùa Đông Bắc đẩy bùn cát từ phía mũi Sa Huỳnh dọc bờ theo hướng Bắc – Nam làm cho bùn cát lấp dần eo cửa

Mặt khác, khi di chuyển qua eo, việc di chuyển chậm kết hợp với gió mùa Đông

Bắc đẩy tầu dạt về phía đê chắn sóng (được xây dựng phía Nam cửa) gây ra các hư

hỏng cho tầu

Kết thúc năm 2012 đã có trên 5 chiếc tàu cá bị mắc cạn tại cửa biển Sa

Huỳnh, trong đó có 3 chiếc bị sóng đánh va vào đập chắn cát đá gây chìm tàu (thiệt

hại gần 2 tỷ đồng) Vì vậy, đã có trên 500 chiếc tàu cá của ngư dân trong xã phải neo trú và bán hải sản ở những nơi khác thay vì trở về địa phương

1.3 Q uy hoạch khu neo đậu tránh trú bão Sa Huỳnh

TheoThông tư của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt điều chỉnh Quy

hoạch khu neo đậu tránh trú báo cho tàu cá đến năm 2020, định hướng đến năm

2030 Các quan điểm về quy hoạch và mục tiêu quy hoạch sẽ được chú trọng đề cập đến trong luận văn này

- Q uan điểm quy hoạch:

Quy hoạch khu neo đậu tránh trú bão cho tầu cá phải phù hợp với Chiến lược phát triển thuỷ sản Việt Nam đến năm 2020, quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội

của địa phương, đồng thời phải tính đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nước

biển dâng

Các khu neo đậu tránh trú bão cho tầu cá được xây dựng thành một hệ thống, trên cơ sở lợi dụng tối đa các địa điểm có điều kiện tự nhiên thuận lợi, gần các ngư trường, vùng biển có tần suất bão cao, phù hợp với tập quán của ngư dân, đảm bảo

an toàn cho người và tầu cá, hạn chế mức thấp nhất thiệt hại do bão gây ra

- M ục tiêu quy hoạch:

Hoàn chỉnh hệ thống khu neo đậu tránh trú bão cho tầu cá ven biển, đảo, các

cửa sông, cửa lạch có điều kiện tự nhiên thuận lợi, đáp ứng nhu cầu neo đậu tránh trú bão và dịch vụ hậu cần cho tầu cá

Tóm lại, hiện tượng bồi lấp tại cửa Sa Huỳnh trở nên ngày càng nghiêm

trọng, ảnh hưởng không nhỏ đến sự phát triển của xã Phổ Thạch mà còn ảnh hưởng đến tỉnh Quảng Ngãi Luận văn “Nghiên cứu cơ chế bồi lấp cửa biển Sa Huỳnh –

Quảng Ngãi và đề xuất giải pháp khắc phục” sẽ giúp hạn chế hiện tượng này

- Phân lo ại và định hướng tiêu chí xây dựng:

Về các khu neo đậu tránh trú bão cấp vùng cần đáp ứng đủ các điều kiện như: gần ngư trường trọng điểm, tập trung tàu cá của nhiều tỉnh; vùng biển có tần

suất bão cao; có điều kiện tự nhiên thuận lợi, đảm bảo an toàn cho tàu cá neo đậu tránh trú bão; có khả năng neo đậu được khoảng 800 – 1000 tàu cá các loại trở lên, các loại tàu có công suất đến 1000 CV và tàu cá nước ngoài;

II Mục tiêu của luận văn

Nghiên cứu nguyên nhân và quy luật của hiện tượng bồi lấp cửa biển Sa

Huỳnh, Quảng Ngãi bằng các tư liệu lịch sử và phương pháp mô phỏng

Nội dung của luận văn sẽ đề cập đến các điểm sau:

- Khái quát các điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và tình hình bồi lấp tại

cửa Sa Huỳnh, ảnh hưởng của vấn đề này đến phát triển của huyện Đức Phổ, tỉnh

Quảng Ngãi

- Nghiên cứu, xác định quy luật và nghiên nhân bồi lấp cửa Sa Huỳnh

- Mô hình hoá diễn biến cửa Sa Huỳnh do tác động của sóng và dòng chảy

III Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu và kết quả đạt được

3.1 Cách tiếp cận

- Tiếp cận bằng phương pháp tổng hợp nghiên cứu tài liệu, báo cáo có sãn về

cửa biển Sa Huỳnh

- Tiếp cận bằng phương pháp mô hình hoá

3.2 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện mục tiêu đề ra, các phương pháp và công cụ được sử dụng bao

gồm:

- Thu thập, xử lý và chỉnh lý số liệu cơ bản phục vụ nghiên cứu

- Phương pháp điều tra phân tích tổng hợp, nguyên nhân hình thành

- Phương pháp phân tích thống kê

- Ứng dụng mô hình toán mô phỏng xác định trường sóng, dòng chảy, bùn cát

- Kế thừa, áp dụng có chọn lọc sản phầm khoa học và công nghệ hiện có trong nước và trên thế giới

3.3 Kết quả đạt được

- Hiểu được quy luật bồi tụ tại cửa biển Sa Huỳnh

- Ứng dụng mô hình mô phỏng dòng chảy dọc bờ và phổ sóng tại khu vực

cửa Sa Huỳnh

C HƯƠNG I: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

I Giới thiệu về khu vực nghiên cứu

Huyện Đức Phổ có bờ biển dài trên 40 Km, có hai cửa biển chính là Mỹ Á và

Sa cửa Sa Huỳnh, đồng thời là mối giao thông thuỷ và tụ điểm của nghề cá, nuôi

trồng Thuỷ Hải Sản.Vùng cửa biển Sa Huỳnh thuộc địa phận của huyện Đức Phổ,

Tỉnh Quảng Ngãi, nằm cách thị xã Quảng Ngãi 60 km về phía Nam Cửa Sa Huỳnh khác với các cửa biển khác vì cửa không phải là nơi tập trung của các con sông chảy

ra biển, nhưng khu vực này lại có đầm Nước mặn (diện tích mặt nước đầm khoảng

130 ha) là nơi neo đậu của hàng trăm tầu thuyền mỗi ngày

Hình 1.1 Bản đồ vùng cửa biển Sa Huỳnh

II Điều kiện tự nhiên

Phổ Thạnh là một xã ven biển với ngành kinh tế biển mũi nhọn là ngư nghiệp Với chiều dài đường bờ khoảng 21 km nối với đầm Nước mặn rộng khoảng

300 ha bằng cửa Sa Huỳnh

Phía Đông và Đông Nam đầm Nước Mặn có dãy núi Thạnh Đức chắn sóng

và gió bão Sát liền với bờ biển là một dải đất hẹp xen lẫn cồn cát kéo dài theo hướng Bắc Nam Phía Tây và phía Nam là dãy đồi núi dài liên tiếp bao bọc toàn bộ địa giới phái Tây và phía Nam của xã

2.1 Địa hình địa mạo và đặc điểm địa chất ven biển

Đường bờ biển tỉnh Quảng Ngãi dài 130 km, thuộc địa phận các huyện Bình Sơn, Sơn Tịnh, Tư Nghĩa, Mộ Đức Bờ biển Quảng Ngãi bị chia cắt bởi các cửa sông và đầm phá ven biển như cửa Sa Cầu, cửa Sa Kỳ, cửa Đại, cửa Lở, cửa Mỹ Á

và cửa Sa Huỳnh

Khu vực biển Quảng Ngãi – Bình Định nằm ở phần trung tâm của vùng biển

miền Trung Việt Nam Vùng biển này hoàn toàn không được che chắn do phần lục địa ở đây nhô hẳn ra biển, hơn nữa với độ dốc đáy biển rất lơn, chỉ khoảng 50 km

độ sâu của biển đã đạt đến cỡ 100m nên gần như mọi diễn biến xấu như sóng và gió

lớn đều bị suy yếu khi tác động trực tiếp lên vùng bờ với cường độ ít bị suy giảm

Địa hình bề mặt đồng bằng khá thoải và thấp dần từ phía Tây sang Đông, tương ứng với độ cao từ 1-30m Ngoại trừ các vùng biển tương đối cao ở khu vực phía Bắc và phía Nam của Tỉnh Phần lớn vùng bờ biển Quảng Ngãi đều thấp thuộc

bờ vùng đồng bằng hạ lưu của các con sông vừa và nhỏ (với diện tích lưu vực nhỏ hơn 3,500 km2) như sông Trà Bồng, sông Trà Khúc, sông Vệ, sông Trà Câu

Trầm tích bề mặt có nguồn gốc rất đa dạng từ nguồn gốc sông, nguồn gốc

biển đến hỗn hợp sông – biển – đầm lầy Vùng ven biển Quảng Ngãi còn có kiểu địa hình thấp đặc trưng, đó là dạng đầm lầy cửa sông đang bị bồi lấp (Liman) và các đầm phá ven biển (Lagoon)

- Lớp 1: cát hạt thô – trung bình, màu xám vàng, lớp bão hoà nước chặt vừa Cát lớp này có cường độ chịu tải cao, ít biến dạng, có thể dùng làm nền móng công trình; tuy nhiên, lớp cát này dễ bị rửa trôi vì đây là lớp đất rời, mức độ thẩm thấu

cao Lớp này phân bố rộng khắp trên diện tích vùng và lộ ngay trên bề mặt địa hình Khi xây dựng công trình cần phải có giải pháp móng thích hợp

- Lớp 2: Đá Granit, màu xám đen, xám trắng, cấu tạo khối, kiến trúc hạt thô,

nứt nẻ mạnh, đá cứng và rắn Đá có cấu tạo khối, kiến trúc hạt thô, bị nứt nẻ mạnh Các khe nứt theo khảo sát có độ rộng ngang từ 5 – 10mm Lớp đá này phân bố rộng

khắp trên vùng và nằm sát dưới lớp cát có độ sâu 6.5m

- Lớp 3: Đá Granit, màu xám đen, xám trắng, lớp đá này có cấu tạo khối,

kiến trúc hạt thô, rắn chắc Lớp này cũng phân bố rộng khắp và nằm liền kề lớp 2 ở

độ sâu 9 – 11m Đá lớp này có cường độ kháng nén cao, ít biến dạng và có thể làm

nền móng vững chắc cho công trình

2.2 Đặc điểm về khí hậu, khí tượng

Khí hậu vùng nghiên cứu nằm trong vùng Duyên hải miền Trung mang đặc tính chung của khí hậu nhiệt đới gió mùa và đồng thời chịu ảnh hưởng của khí hậu vùng sườn núi phía Đông cao nguyên Kon Tum

Vùng chịu ảnh hưởng luân phiên của nhiều luồng không khí có nguồn gốc khác nhau tràn tới Tuỳ thuộc vào vị trí địa lý và điều kiện địa hình khác nhau, nên

ở mỗi địa phương ảnh hưởng của không khí gây ra cũng khác nhau

Những đặc trưng cơ bản của điều kiện khí hậu ven biển Quảng Ngãi, gồm:

2.2 1 Chế độ nhiệt

Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất không xuống dưới 21 độ C, nhiệt độ thấp

nhất không dưới 12 – 13 độ C ở đồng bằng Chênh lệch nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất và lạnh nhất chỉ còn vào khoảng 7 – 8 độ C

Đặc điểm nổi bật trong chế độ nhiệt của khu vực là có nền nhiệt độ khá cao

với nhiệt độ trung bình năm là 25.7 độ C Chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa các năm rất nhỏ, chỉ khoảng 1 – 2 độ C, chênh lệch nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất

và tháng lạnh nhất khoảng 7 – 8 độ C trong đó tháng nóng nhất là tháng VI, VII và

lạnh nhất là tháng XII, I Trong đó, nhiệt độ cao nhất tới 41.6 độ C (tháng VI năm

1994 tại Hoài Nhơn) và nhiệt độ thất nhất tới 12.4 độ C (tháng I năm 1993 tại

Quảng Ngãi)

Bảng 1.1: Nhiệt độ không khí (độ C) tháng và năm tại trạm Quảng Ngãi và Hoài Nhơn:

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII TB

Năm

Trạm Quảng Ngãi

TB 21.6 22.5 24.3 26.6 28.4 28.9 28.8 28.6 27.2 25.6 23.9 21.9 25.7 Max 30.4 35.3 35.2 38.7 38.6 40.5 38.1 38.6 37.6 34.5 32.4 30.2 40.5 Min 12.4 14.1 15.9 18.9 21.4 22.4 22.0 21.1 21.7 17.1 16.4 13.8 12.4

Trạm Hoài Nhơn

TB 22.2 23.3 24.9 27.0 28.5 28.8 28.8 28.8 27.2 25.8 24.4 22.6 26.0 Max 33.0 34.5 36.8 38.3 41.6 40.2 39.1 38.6 36.1 34.9 31.1 30.1 41.6 Min 13.2 15.4 14.2 18.8 22.4 22.1 22.9 21.8 21.7 19.4 16.2 14.9 13.2

Hàng năm, tại vùng cửa Sa Huỳnh nói riêng và tỉnh Quảng Ngãi nói chung,

mặt trời đi qua thiên đỉnh hai lần, lần thứ nhất vào khoảng cuối tháng IV đến đầu tháng V; lần thứ hai vào trung tuần tháng VIII Lượng bức xạ tổng cộng thực tế phổ

biến từ 130 – 150 kcal/cm2/năm, lượng bức xạ phân bố không đều theo các tháng

và tất yếu dẫn đến phân bố không đều theo mùa Lượng bức xạ tổng cộng mùa khô (từ tháng I – tháng VII) chiếm 70 – 75%, mùa mưa (từ tháng IX – tháng XII) chỉ chiếm từ 25 – 30% Bức xạ tổng cộng vụ Đông Xuân chiếm 41%, còn vụ Hè Thu chiếm 59%

2.2 2 Chế độ mưa

Mưa trong khu vực bắt đầu tháng IX, trùng với thời gian hoạt động của bão

và áp thấp nhiệt đới và kết thúc vào đầu tháng XII

Biến trình mưa trong khu vực thuộc loại biến trình của vùng nhiệt đới gió mùa: chênh lệch lượng mưa giữa mùa mưa và mùa khô rất lớn Lượng mưa lớn nhất trong năm vào tháng XI với lượng mưa trên 600 mm; lượng mưa nhỏ nhất trong năm vào tháng III hoặc IV với lượng mưa nhỏ hơn 50 mm

Hoàn lưu gió mùa cùng với địa hình đã tạo nên chế độ mưa mang nét đặc trưng riêng của tỉnh Quảng Ngãi và vùng cửa Sa Huỳnh Lượng mưa trung bình năm kha lớn (hơn 2,000 mm) và biến động mạnh từ năm này sang năm khác, năm

1989 lượng mưa đo được tại trạm Hoài Nhơn chỉ đạt 1188 mm, năm 1979 lượng mưa đo được là 5679 mm

Lượng mưa trong các tháng mùa mưa và khi có bão thường lớn hơn 150 mm/ngày và đặc biệt có nhiều ngày mưa lớn hơn 250 mm xuất hiện trong tháng X,

XI (lượng mưa 524 mm được đo vào ngày 8/10/1967 tại Quảng Ngãi)

Bảng 1.3: Lượng mưa trung bình nhiều năm (mm)

Trạm Tháng

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm Trà Bồng 103 39 41 73 244 237 220 214 315 812 818 376 3492 Sơn Hà 81 33 33 69 198 207 168 169 318 658 703 287 2924 Sơn Giang 106 45 50 81 209 199 155 182 301 766 950 437 3481 Minh Long 142 51 68 55 216 166 129 205 385 700 885 555 3557

Ba Tơ 132 66 60 87 194 180 107 158 301 827 945 569 3626 Giá Vực 69 23 32 82 188 160 111 104 345 852 931 452 3349 Trà Khúc 97 32 33 36 97 96 67 125 311 632 555 274 2355

Quảng

Ngãi 129 51 40 37 74 86 77 123 300 603 547 273 2340

An Chi 105 41 40 46 97 102 76 105 287 654 619 299 2471

Mộ Đức 76 26 21 38 75 68 39 74 261 570 427 238 1913 Đức Phổ 55 14 19 26 52 57 21 48 246 557 514 212 1821

Sa Huỳnh 53 3 3 6 73 90 25 42 223 458 311 120 1407

Lý Sơn 121 58 83 79 134 74 64 87 391 573 418 272 2354

Lượng mưa hàng năm của vùng ven biển tỉnh Quảng Ngãi tương đối thấp so

với các khu vực sườn núi phía Tây Lượng mưa trung bình năm tại Đức Phổ khoảng 1,600mm; trong khi đó, lượng mưa ở khu vực sườn núi phía Tây khá lớn, có thời điểm lượng mưa đạt tới khoảng 2,300 mm tại Sơn Giang, 2,800 mm tại Ba Tơ, 2,500 mm tại Giá Vực Mùa mưa tập trung trong các tháng từ tháng X đến tháng XI

2.2 3 Chế độ khí áp và gió

Áp suất không khí (khí áp) trung bình nhiều năm của tỉnh Quảng Ngãi là 1009.3mb Từ tháng X đến tháng III năm sau khí áp đạt giá trị cao hơn trung bình năm và đạt mức cao nhất vào tháng I (1015.4mb) Trong thời gian này, vùng chịu ảnh hưởng của hệ thống hoàn lưu cao áp cực đới và khí áp cao nhất xuất hiện khi không khí lạnh xâm nhập sâu xuống phía Nam Theo thống kê, khí cáp cao nhất tuyệt đối đạt giá trị 1026.5mb vào ngày 22.02.1938

Từ tháng IV đến tháng IX khí áp đạt giá trị thấp hơn giá trị trung bình năm

và đạt mức thấp nhất vào tháng VIII là 1003.5mb, thời gian này đồng thời là thời kỳ

hoạt động mạnh và thường xuyên của các hệ thống áp thấp của vùng nhiệt đới ảnh

hưởng đến vùng cửa Sa Huỳnh nói riêng và tỉnh Quảng Ngãi nói chung Khí áp thấp

nhất xuất hiện khi có bão ảnh hưởng trực tiếp đến Quảng Ngãi đo được là 980mb vào tháng VIII năm 1957

Vùng ven biển tỉnh Quảng Ngãi chịu ảnh hưởng mạnh của chế độ hoàn lưu gió mùa và ảnh hưởng của địa hình sườn núi ven biển Trong khu vực có hai mùa gió chính:

- Mùa đông (từ tháng X năm trước đến tháng II năm sau), thời gian này trùng

với thời gian hoạt động của hệ thống gió mùa Đông Bắc Gió mùa Đông Bắc với tốc

độ cao, thường gây ra sóng lớn có tác động mạnh đến với diễn biến xói lở - bồi tụ vùng ven bờ

- Mùa hè (từ cuối tháng IV đến hết tháng IX) trùng với thời gian hoạt động

của hệ thống gió mùa Tây Nam So với thời kỳ mùa Đông thì cường độ gió mùa hè

có phần ôn hoà hơn

Về tốc độ gió lưu vực ven biển tỉnh Quảng Ngãi: tốc độ gió < 0.1m/s chiếm 50% tổng thời gian trong năm, tốc độ gió từ 0.1 – 3.9 m/s chiếm 45%; Phần còn lại

là gió lớn gây ra do bão và gió mùa Đông Bắc từ tháng I đến tháng III Tốc độ gió ngoài khơi có thể lớn hơn 25% so với vùng ven biển Tốc độ gió cực đại lên tới 40m/s trong bão (thống kê tại cơn bão Hester đổ bộ vào Quảng Ngãi năm 1971)

2.2 4 Bão và áp thấp nhiệt đới

Bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào bờ thường gây ra gió mạnh, mưa lớn, nước biển dâng cao, sóng lớn có thể gây ra ngập lụt và cùng một số thiên tai khác cho vùng đồng bằng tại sườn núi và vùng ven biển

Tại Quảng Ngãi, bão và áp thấp nhiệt đới thường đổ bộ vào bờ từ tháng VII đến tháng XI Diễn biến bão vào bờ khá phức tạp qua các năm, có năm bão đến sớm

hoặc muộn, có những năm hoàn toàn không có bão Trong cơn bão mạnh nhất (theo

thống kê năm 1971 – cơn bão Hester) đổ bộ trực tiếp vào tỉnh Quảng Ngãi có gió

giật trên cấp 12, tốc độ gió đo được là 40m/s Theo thống kê, trong vòng 40 – 50 năm trở lại đây, có khoảng 45 cơn bão và áp thấp nhiệt đới có ảnh hưởng trực tiếp

hoặc gián tiếp đến vùng ven biển Quảng Ngãi

Bảng 1.4 Thống kê danh sách các trận bão đổ bộ vào khu vực bờ biển Tỉnh

Quảng Ngãi

Năm Tên cơn bão Thời gian đổ bộ

Vị trí đổ bộ W gió

mạnh

nhất (m/s)

Pmin (mb) Kinh độ Vĩ độ

3/XI

Nghĩa Bình – Phú Khánh

Quảng Nam – Đà Nẵng Phú Khanh

Quảng Ngãi – Thanh Hoá

Quảng Ngãi – Đà Nẵng

16

15

1982 Hope - 8216 7/IX Quảng Ngãi – Đà Nẵng 17

1985 ATNĐ

Cecil - 8521

15/IX 15/X

Quảng Nam – Quảng Ngãi

Năm Tên cơn bão Thời gian đổ bộ

Vị trí đổ bộ W gió

mạnh

nhất (m/s)

Pmin (mb) Kinh độ Vĩ độ

40 Nam Quảng Ngãi

1997 Pritza - 9271 25/IX Nam Quảng Ngãi – Nam thị

22

17

2005 Kaitak - 0521 3/XI Đi dọc bờ biển Quảng Ngãi 18

2.3 Đặc điểm về thuỷ, hải văn

2.3 1 Thuỷ hải văn và động lực ven bờ

a Thuỷ triều

Bờ biển Tỉnh Quảng Ngãi trải dài trên năm huyện Bình Sơn, Sơn Tịnh, Tư Nghĩa, Mộ Đức và Đức Phổ Các con sông lớn của tỉnh đểu đổ ra biển theo các cửa sông chính như sông Trà Bồng đổ ra cửa Sa Cần; sông Trà Khúc đổ ra cửa Cổ Luỹ; sông Vệ đổ ra cửa Đức Lợi và sông Trà Câu đổ ra cửa Mỹ Á

Tại cửa Sa Cần, chế độ bán nhật triều và nhật triều cân bằng nhau, trung bình

mỗi tháng có ½ số ngày thể hiện chế độ nhật triều Từ phía Bắc xuống phía Nam có

chế độ thuỷ triều thay đổi phức tạp Vùng cửa Mỹ Á và cửa Sa Huỳnh chịu ảnh hưởng chủ yếu của loại triều hỗn hợp, giữa nhật triều không đều và bán nhật triều không đều với độ lớn thuỷ triều trung bình chỉ từ 97 đến 122cm

Hướng dòng triều chủ đạo vào mùa Đông là hướng Tây Bắc, sau đến hướng

Bắc với tốc độ trung bình là 30cm/s; tốc độ lớn nhất là 70cm/s Trong mùa hè, hướng chủ đạo là Đông Nam, sau đó đến hướng Nam và Tây Bắc, tốc độ trung bình

ngắn nhất là 2 giờ, dài nhất là 9 giờ

Bảng 1.5: Đặc trưng mực nước nhiều năm

Nước dâng do gió mùa: vùng ven biển Quảng Ngãi chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc và gây ra nước dâng trong mùa Đông Hiệu ứng nước dâng do gió mùa không lớn như trong bão, nhưng diễn ra trong thời gian dài hơn

Vùng biển Quảng Ngãi chịu ảnh hưởng của bão và áp thấp chủ yếu vào trong tháng IX – tháng XI; đồng thời vào cuối mùa bão cũng là thời kỳ gió mùa hoạt động

mạnh nhất Vì vậy, nước dâng lớn nhất ven biển Quảng Ngãi thường là tổ hợp của bão, áp thấp nhiệt đới và gió mùa gây ra

2.3.2 Só ng biển

Quảng Ngãi có thềm lục địa tương đối hẹp; vùng biển ven bờ nằm bên vùng nước sâu, nên sóng có điều kiện phát triển mạnh, với chế độ sóng như sau:

Sóng ngoài khơi trong mùa Đông gồm các hướng sóng chính là Đông Bắc –

Bắc Trong mùa Hè, hướng sóng chính là Đông Nam – Nam Đông Nam Ngoài ra, vùng còn chịu ảnh hưởng mạnh của sóng lừng

Theo số liệu nghiên cứu trường sóng ngoài khơi vùng biển cửa Mỹ Á của công ty KBR của Astralia từ vệ tinh, tại vị trí 15o

N và 109.5o E, cách Mỹ Á 60km

về phía Đông Bắc, ở độ sâu 200m với liệt số liệu liên tục trong 10 năm (1996 – 2005) cho thấy chiều cao sóng có nghĩa từ 0.5 – 1.5m Ngoài ra, theo số liệu sóng

thực đo trong vòng 2 ngày từ ngày 22/3/2005 đến ngày 23/3/2005 do Viện Khoa

Học Thủy Lợi Việt Nam đo đạc theo hợp đồng ký kết với Công ty KBR, tại điểm đo

có tọa độ 14o

50’ N; 109o00’ E (tại cửa Mỹ Á) cho thấy, chiều cao sóng truyền vào trong cửa có chiều cao trung bình 0.425 m

Hình 1.2 Vị trí điểm đo sóng và trích sóng

Bảng 1.6: Bảng thống kê sóng tại cửa Mỹ Á

Thời gian Chiều cao sóng

Hs(m) Chu kỳ sóng(s) Hướng sóng(độ) 22/3/2005 2:49 PM 0.6032 6.49 45

Thời gian Chiều cao sóng

Hs(m) Chu kỳ sóng(s) Hướng sóng(độ) 22/3/2005 9:49 PM 0.5547 6.01 45

Dải ven bờ chịu ảnh hưởng của hiện tượng sóng khúc xạ do ma sát đáy, nên

ở ven bờ hướng sóng thay đổi so với ngoài khơi Hơn nữa, do thềm lục địa ven biển

Quảng Ngãi hẹp, biển có độ sâu lớn đê chắn sóngm theo đà gió dài nên sóng có điều

kiện phát triển mạnh, nhất là vào thời kỳ gió mùa Đông Bắc

Cường độ sóng hoạt động trong mùa Đông mạnh mẽ hơn rất nhiều so với

thời gian mùa Hè Do mùa bão xảy ra chủ yếu trong tháng X – tháng XI, nên sóng

lớn trong bão có thể quan sát thấy các hướng Bắc, Đông Bắc và Đông

Bảng 1.7: Giá trị độ cao và chu kỳ sóng có nghĩa lớn nhất tại các khu vực

(Sóng đo tại độ sâu 26m, 10/1998 –

Dòng chảy ven biển Quảng Ngãi nằm trong hoàn lưu dòng chảy chung vùng

biển Tây Đông, hệ thống dòng chảy phát sinh và chịu sự chi phối chính của hai hệ

thống gió mùa: Gió mùa Đông Bắc – thời kỳ mùa Đông; và Gió mùa Tây Nam –

thời kỳ mùa Hè Dòng chảy ở đới ven bờ còn chịu sự chi phối của lũ từ trong sông

chảy ra biển, địa hình cục bộ ven biển và độ sâu đáy biển nông ven bờ

Cấu trúc dòng chảy ở vùng biển ven bờ khá phức tạp, gồm hai thành phần chính: gồm dòng chảy tuần hoàn và phi tuần hoàn;

Dòng triều chủ yếu là dòng nhật triều không đều; tốc đạ nhỏ nhất từ 10 – 15 cm/s Dòng triều có tác dụng triệt tiêu các thành phần dòng dư nếu chảy ngược hướng và cùng cộng hưởng làm tăng tốc độ nếu chảy cùng hướng với dòng dư

Dòng ven bờ do sóng là khá lớn, hướng thịnh hành là hướng Tây Bắc – Đông Nam, với vận tốc lớn nhất có thể đạt 0.6 m/s gây ra vận chuyển mạnh bùn cát dọc

bờ

III Đặc điểm dân sinh kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

3 1 Đặc điểm dân sinh

Đức Phổ là huyện đồng bằng ven biển nằm ở phía nam tỉnh Quảng Ngãi Phía bắc giáp huyện Mộ Đức; phía nam giáp huyện Hoài Nhơn (tỉnh Bình Định); phía tây giáp huyện Nghĩa Hành và huyện Ba Tơ; phía đông giáp biển Đông Hình

thể của huyện trải dài theo bờ biển phía nam tỉnh Quảng Ngãi, có trục giao thông

Quốc lộ 1 và đường sắt Thống Nhất chạy qua Diện tích: 371,67km2.Dân số: 153.684 người (năm 2005) Mật độ dân số: 413 người/km2 Đơn vị hành chính trực thuộc gồm 14 xã (Phổ Hòa, Phổ Thuận, Phổ Văn, Phổ Phong, Phổ An, Phổ Quang,

Phổ Ninh, Phổ Minh, Phổ Nhơn, Phổ Cường, Phổ Khánh, Phổ Thạnh, Phổ Châu,

Phổ Vinh), 1 thị trấn (Đức Phổ, huyện lị), với 91 thôn, tổ dân phố; trong đó:

- Xã Phổ Hòa có 4 thôn: An Thường, Hòa Thạnh, Nho Lâm, Hiển Văn;

- Xã Phổ Thuận có 7 thôn: Kim Giao, Mỹ Thuận, Thanh Bình, Thiệp Sơn,

- Xã Phổ An có 4 thôn: An Thổ, An Thạch, Hội An 1, Hội An 2;

- Xã Phổ Quang có 4 thôn: Hải Tân, Du Quang, Bàn An, Phần Thất;

- Xã Phổ Ninh có 5 thôn: An Trường, An Ninh, Vĩnh Bình, Thanh Lâm, Lộ Bàn;

- Xã Phổ Minh có 7 thôn: Tân Tự, Sa Bình, Tân Mỹ, Lâm An, Hải Môn, Tân Bình, Trường Sanh;

- Xã Phổ Nhơn có 9 thôn: An Tây, An Điền, An Lợi, An Sơn, Phước Hạ, Nhơn Phước, Bích Chiểu, Thới Thượng, Nhơn Tân;

- Xã Phổ Cường có 7 thôn: Lâm Bình, Mỹ Trang, Xuân Thành, Thanh Sơn, Nga Mân, Bàn Thạch, Thủy Thạch;

- Xã Phổ Khánh có 7 thôn: Diên Trường, Trung Sơn, Vĩnh An, Quy Thiện, Phước Điền, Trung Hải, Phú Long;

- Xã Phổ Thạnh có 9 thôn: Long Thạnh 1, Long Thạnh 2, Thạnh Đức 1,

Thạnh Đức 2, Tân Diêm, La Vân, Thạch Bi 1, Thạch Bi 2, Đồng Vân;

- Xã Phổ Châu có 4 thôn: Vĩnh Tuy, Tấn Lộc, Hưng Long, Châu Me;

- Xã Phổ Vinh có 6 thôn: Trung Lý, Phi Hiển, Lộc An, Đông Thuận, Khánh

Bắc, Nam Phước;

- Thị trấn Đức Phổ có 6 tổ dân phố, tên gọi theo thứ tự từ tổ 1 đến tổ 6

3 2 Đặc điểm kinh tế

Đức Phổ xuất phát từ kinh tế nông ngư lạc hậu, song có điều kiện tự nhiên và

xã hội để phát triển kinh tế khá toàn diện Tốc độ tăng trưởng kinh tế khá nhanh, nhưng nông, lâm, ngư nghiệp (chủ yếu là nông nghiệp) vẫn chiếm tỷ trọng khá cao Các ngành kinh tế cơ bản như công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, thương mại, dịch

vụ ngày càng phát triển, nhưng vẫn chưa chiếm tỷ trọng cao trong cơ cấu kinh tế

Cơ cấu kinh tế Đức Phổ dịch chuyển theo hướng tăng tỷ trọng công nghiệp - xây dựng, thương mại - dịch vụ, giảm tỷ trọng nông - ngư - lâm nghiệp Tỷ trọng ngành nông - lâm - ngư nghiệp từ 58,3% năm 2000, năm 2004 giảm còn 52,4%, ngành dịch vụ từ 20,7% năm 2000 lên 25,7% năm 2004, công nghiệp - xây dựng từ 20,8% năm 2000 tăng lên 25,7% năm 2004

Đến năm 2005, nông - lâm - ngư nghiệp vẫn là lĩnh vực kinh tế quan trọng

nhất của Đức Phổ, tổng giá trị sản xuất nông - lâm - thủy sản là 975.579 triệu đồng, trong đó thủy sản chiếm đến 370.667 triệu đồng, kế đến là nông nghiệp 247.034 triệu đồng, lâm nghiệp 11.442 triệu đồng Xét về lao động thì toàn huyện Đức Phổ năm 2005 có 81.460 người, trong đó lao động ở ngành nông lâm nghiệp là 56.261 người, ở ngành thủy sản là 8.538 người, công nghiệp và xây dựng là 7.191 người,

dịch vụ là 9.470 người

Đức Phổ có bờ biển khá dài và có hai cửa biển, thuận lợi cho ngư nghiệp phát triển Ngư nghiệp xưa nay được xem là một thế mạnh của huyện Từ xưa, nghề

cá luôn đóng một vai trò quan trọng trong đời sống kinh tế của nhân dân Đức Phổ

Từ sau năm 1975, ngư nghiệp Đức Phổ đã được phát triển hơn trước, trở thành một ngành kinh tế mũi nhọn của huyện, đóng góp không nhỏ vào sự phát triển của ngành thủy sản Quảng Ngãi nói chung

Thủy sản là một ngành kinh tế mũi nhọn của Đức Phổ Đức Phổ luôn đứng đầu về sản lượng thủy sản so với các huyện khác, có số tàu thuyền cao nhất Trong

tổng giá trị sản xuất thủy sản năm 2005, thì đánh bắt vẫn chiếm tỷ lệ vượt trội so

với nuôi trồng (285,455 tỷ đồng so với 85,092 tỷ đồng), mặc dù ngành nuôi trồng

thủy sản cũng khá phát triển

CHƯƠNG II: CÁC HIỆN TƯỢNG VÀ QUY LUẬT DIỄN BIẾN CỬA

Theo các kết quả nghiên cứu cấu trúc địa chất bằng phương pháp thăm dò địa

chất ở các lớp khác nhau, vật liệu bề mặt vùng ven biển Quảng Ngãi chủ yếu là trầm tích Đệ tứ bở rời (các hạt nhỏ đến hạt thô và rất thô) rất dễ bị biến đổi bởi ngoại lực tác động (như dòng chảy, sóng, gió và các hoạt động nhân tạo) Vật liệu từ các loại

trầm tích bở rời tham gia vào chủ yếu quá trình chuyển động vật chất dưới tác động

của dòng chảy, và sóng trong đó có quá trình bồi tụ - xói lở ven biển

Bờ biển Quảng Ngãi có đặc điểm địa mạo rất đa dạng về nguồn gốc và hình thái, trong đó những kiểu địa hình nhân tạo ngày càng phát triển phong phú và hầu như đã xóa hết dấu vết của thiên nhiên Những kiểu địa hình nguồn gốc nhân tạo có vai trò hạn chết và giảm thiểu các tác động xấu của thiên nhiên đối với con người, như hạn chế hiện tượng xói lở, bồi tụ Tuy nhiên, một số các dạng địa hình nhân tạo không giải quyết được các hiện tượng trên, chúng còn gây ra xói lở hoặc bồi tụ nghiêm trọng ở các vùng lân cận

Ngoài các điều kiện động lực nội sinh giữ vai trò chủ đạo quyết định xu hướng phát triển của các kiểu địa hình trên bề mặt, các yếu tố động lực ngoại sinh

có ảnh hưởng chính đến các hiện tượng xói lở - bồi tụ, trong đó sóng là yếu tố chính quyết định đến sự di chuyển bùn cát ven bờ Vai trò của sóng biển thể hiện mạnh khi được kết hợp với triều cường, nước dâng và thời kỳ hoạt động mạnh của gió mùa (Gió mùa Đông Bắc hoặc gió mùa Tây Nam) Trong thời kỳ gió mùa Đông

Bắc hoạt động mạnh, sóng lớn gây ra các hiệu ứng nước dâng ven bờ đồng thời gây

Hình 2.1 Vị trí các đoạn bờ ảnh hưởng đến hiện tượng bồi lấp cửa Sa Huỳnh

Có thể chia làm 4 đoạn bờ có đặc điểm khác nhau và có ảnh hưởng đến tính

chất bồi lấp của cửa Sa Huỳnh:

- Ven bờ các thôn Long Thạnh – Thạnh Đức

- Ven bờ đầm Nước Mặn (đoạn bờ bên trong đầm Nước mặn, mặc dù không chịu ảnh hưởng trực tiếp của yếu tố động lực biển nhưng trầm tích xói lở bờ đầm tham gia vào quá trình bồi lấp cửa Sa Huỳnh)

- Ven bờ cửa Sa Huỳnh

- Ven bờ từ cửa Sa Huỳnh tới núi Bầu Nú

1.2 1 Ven biển thôn Long Thạnh – Thạnh Đức

Chiều dài đường bờ biển từ thôn Long Thạnh – Thạnh Đức dài 2.5 km là vùng bờ dạng lõm Trên thực tế, ven bờ biển này là doi cát cao, phát triển kéo dài

nối các đảo (kiểu địa hình Tombolo) Xét về mặt hình thái, ở đây ít có khả năng xảy

ra sự di cư bùn cát dọc bờ sang đoạn bờ khác do bị khống chế bởi sườn núi dốc; mặt khác, do điều kiện đường bờ có cấu trúc lồi lõm nên chỉ có khả năng xảy ra di chuyển bùn cát cục bộ Hiện tượng biến động đường bờ trong khoảng thời gian

1965 – 1998, xảy ra chủ yếu trên đoạn phía Bắc với vùng bờ xói dài 400 m, rộng trung bình 15m (tối đa 40m)

Vào tháng 12 – 1999, xảy ra hiện tượng tượng nước dâng bất thường đê chắn sóngm theo sóng lớn do gió mạnh đã gây ra xói lở nghiêm trọng đoạn bờ một số vùng ở thôn Long Thạnh Đợt nước dân và sóng lớn này đã làm đổ sập nhiều ngôi nhà kiên cố nằm sát bên đường bờ cát cao Sau trận xói lở tháng 12 – 1999, có 18

hộ dân thôn Long Thạnh phải di dời sang phía bờ đầm Nước Mặn

Trong thời gian từ tháng 12 – 1999 đến tháng 12 – 2000, bờ biển Long

Thạnh tiếp tục bị xói lở với tốc độ nhẹ Kết quả đo trắc địa tại 8 mặt cắt ngang bãi trong tháng 8 – 2000 và tháng 11 – 2000, nhận thấy biên độ biến động thẳng đứng

xảy ra mạnh mẽ trong thời kỳ có sóng gió hướng Đông và Đông Bắc hoạt động; biên độ xói thẳng đứng từ 0.6m đến 2.2m (tương đương tốc độ xói 0.2 m đến 0.5m/tháng) Biên độ biến động lớn nhất ghi nhận được trên mặt cắt điển hình lên

tới 2.6m (tương đương tốc độ xói lở thẳng đứng là 0.7m/tháng)

Sau thời kỳ xói lở mạnh vào cuối năm 1999, hiện nay trạng thái đoạn bờ biển Long Thạnh đã tạm thời ổn định hơn Tuy vậy, hiện tượng xói lở xảy ra ở Long

Thạnh vào tháng 12 – 1999 không phải vào thời điểm cực đoan nhất, tức là chưa

phải xảy ra trong trường hợp có bão đê chắn sóngm nước dâng, sóng lớn và triều cường

1.2 2 Ven bờ đầm Nước Mặn

Ven bờ đầm Nước Mặn không chịu ảnh hưởng trực tiếp của sóng biển Khu

vực này là đầm phá kiểu vịnh kính, có cửa Sa Huỳnh – cửa duy nhất thông với biển

Hiện tượng xói lở - bồi tụ tại ven bờ đầm Nước Mặn chủ yếu do hoạt động nhân tạo như việc khai thác vùng đất thấp làm các ô phơi muối, xây dựng các ô nuôi thủy sản

và san lấp lấy mặt bằng xây dựng các công trình kinh tế khác dọc theo tuyến Quốc

Lộ 1A Tuy đường bờ nằm trong vịnh kín, và diện tích khá rộng (130 ha) nhưng sóng do gió vẫn có khả năng phá hủy các bờ đất thấp trong điều kiện có gió mạnh

và triều cường

Vùng xói lở được lưu ý là hai bên bờ tuyến luồng vào cửa Sa Huỳnh Ngoài sóng biển từ hướng Đông Nam trực tiếp tác động vào cửa, sóng do tầu thuyền khi

hoạt động có khả năng gây lở và trượt cục bộ ven bờ kênh Vật liệu phá hủy do xói

lở bờ kênh có thể bị đưa ngay xuống bồi lấp luồng tầu

1.2 3 Ven bờ cửa Sa Huỳnh

Các biến động tại cửa Sa Huỳnh do các tác nhân tự nhiên và nhân tạo gây ra

hiện tượng bồi lấp nghiêm trọng trong những năm gần đây, đặc biệt khi trong tương lai cảng cá Sa Huỳnh được xây dựng sẽ thu hút số lượng tầu qua lại trao đổi buôn bán

Theo nghiên cứu, hiện tượng xói lở và bồi tụ xảy ra cả hai bên bờ luồng tàu vào cửa là do vật liệu hai bên bờ là vật liệu rời, dễ biến động do dòng chảy và sóng,

kể cả sóng do tầu thuyền hoạt động Hiện tượng xói lở đáng chú ý nhất là tại đỉnh cong bên khu dân cư Thạnh By – trạm kiểm soát Biên phòng Sa Huỳnh

Bên cạnh đỉnh cong đang bị xói lở là vùng bãi bồi tụ phát triển ở ven cửa Sa

Huỳnh có chiều dài 550 m, trộng trung bình 50 m

Luồng tàu vào cửa Sa Huỳnh có hướng đi nhỏ và hẹp, các đoạn cong có bán kính không lớn (r = 140 – 330m), vì thế việc ra vào cửa Sa Huỳnh khá khó khăn đối

với không chỉ tàu lạ mà còn đối với tàu tại cửa Qua khảo sát vào tháng 8 – 2000 và tháng 1 – 2002 cho thấy, độ sâu trung bình trong luồng thay đổi từ 2.5 – 3.4 m và

nhỏ nhất là 2.2m (biểu đồ) Vì vậy, đối với tàu trọng tải lớn sẽ gặp khó khăn khi đi vào đầm Nước Mặn trong thời gian nước triều thấp

1.2 4 Ven biển từ cửa Sa Huỳnh tới núi Bầu Nú

Đoạn bờ này bị xói lở mạnh nhát trong những năm gần đây Hiện tượng xói

lở này xảy ra trên tuyến bờ dài 2,900m (như hình dưới) Đặc biệt, có những đoạn bờ xói lở nằm kề Quốc Lộ - 1A và tuyến đường sắt Bắc – Nam

Theo kết quả quan trắc trắc địa trong tháng VIII và tháng XI năm 2000 cho

thấy hiện tượng xói lở bãi biển xảy ra ở mỗi khu vực có đặc điểm khác nhau Hiện tượng xói lở ở khu vực này có đặc điểm liên tục trên một tuyến kéo dài Trong thời

kỳ có gió mùa Tây Nam (mùa hè), hiện tượng xói lở có xu hướng giảm và một số đoạn được bồi tụ Tuy nhiên, vào thời kỳ gió mùa Đông Bắc, sóng lớn phát triển và

đổ vỡ ven bờ làm cho vùng bờ bị xói sâu

II Diễn biến hiện tượng bồi lấp của cửa Sa Huỳnh

Biểu hiện của quá trình bồi lấp cửa Sa Huỳnh đó là dòng vật liệu đáy ven bờ tây và từ phía nam tràn lên (dòng xuất hiện chủ yếu trong thời kỳ gió mùa mùa hè)

tụ lại trước cửa và lấn vào kênh tạo thành những lưỡi cát bồi (ngầm và nổi) xuyên

dọc theo kênh chèn ép luồng lưu thông

Về địa hình khu vực, địa hình phía trong mặt cắt cửa ở cửa Sa Huỳnh tương đối kín và thông ra biển bằng một eo nước hẹp và ngắn, tuy nhiên dòng chảy khá

yếu và không ổn định tạo Tại khu vực cửa, bờ Bắc cửa biển là những dãy núi cao

và nhô ra biển, quá trình xói lở - bồi tụ ở đây cũng ít xảy ra; ngược lại ở phía bờ Nam cửa, đây là vùng đất cát dễ thay đổi dưới tác động của dòng chảy ven bờ, đặc

biệt là tác động sóng Địa hình ở bờ phía Nam cửa có dạng mũi, ngay khu vực sát

biển, mũi này hay bị thay đổi do sóng xói, nhưng thông thường được bồi lên thành đụn cát cao và rộng

Theo ảnh chụp máy bay cửa Sa Huỳnh năm 1978, trong điều kiện bình thường của tự nhiên khi chưa có công trình và tác động của con người, hình thái của

sự lắng đọng và tích tụ vật liệu ở khu vực trước cửa thể hiện bằng một dải dài vòng cung theo vết của quá trình hướng luồng dòng chảy Và dòng chảy dọc bờ Nam –

Bắc là nguyên nhân chính tạo nên dài bồi lắng trước cửa

Cửa Sa Huỳnh năm 1978 Cửa Sa Huỳnh năm 2013

Hình 2.2 So sánh hình ảnh chụp cửa Sa Huỳnh năm 1978 và năm 2013

Quá trình lắng đọng và tích tụ - bồi tích vật liệu có các dạng như: lắng đọng trong quá trình vận chuyển của cấu trúc luồng và luồng mang theo vật liệu tích tụ

một cách tập trung ngay tại mũi phía Nam cửa

Trong đó, dòng chảy trực tiếp mang theo vật liệu đấy và vật chất lơ lửng dọc

bờ từ phía Nam lên; do dòng chảy tại khu vực vòng cung trước cửa yếu đồng thời

kết hợp với sự chuyển hướng vector nên vật liệu có đủ điều kiện lắng đọng lại và phân bố thành dải bên ngoài cửa

Mặt khác, phần vật liệu được tích tụ do dòng chảy luồng tích tụ ở mũi Nam

cửa được hình thành chủ yếu do ảnh hưởng lõm thuỷ lự từ luồng chảy Nam – Bắc khi gặp phải dòng chảy không mạnh, hơn nữa, tại điểm đầu phía Nam của mặt cắt

cửa là điểm hẫng hụt áp lực nước trong quá trinh tiếp xúc của luồng chảy Nam Bắc

với bờ vịnh Tại đây, xây ra sự ngưng trệ chuyển động nước, chuyển động rối loạn, cùng với các tính chất bất thường của dòng chảy bên trong eo cửa, tất cả các yếu tố

bất ổn định tập hợp lại thành điều kiện thuận lợi cho vật liệu bồi tụ trong luồng rồi

lắng đọng tại khu vực hẹp trước mũi cửa

Ảnh vệ tinh (google map) chụp năm 2013, đê chắn cát đã được xây dựng ở phía nam cửa Sa Huỳnh, có thể dễ dàng nhận thấy bùn cát tập trung tại chân đê rất nhiều Đặc biệt trong thời kỳ gió mùa mùa hè (gió Tây Nam hoạt động mạnh) dòng

chảy kéo theo vật chất đấy gây bồi tại phia nam đê

Cửa biển Sa Huỳnh (Tỉnh Quảng Ngãi) có ý nghĩa kinh tế - xã hội rất quan

trọng ở khu vực miển Trung Với đầm nước mặn có diện tích 130 ha là nơi neo đậu tàu thuyền rất lý tưởng mà hàng năm có hàng ngàn tàu đánh cá ra vào qua cửa Tuy

vậy, vấn đề bồi lấp cửa thường xuyên xảy ra gây khó khăn cho sự lưu thông tại cửa ảnh hưởng rất lớn đến quá trình phát triển của ngành ngư nghiệp ở khu vực này Ngoài ra, vấn đề bồi lấp hạn chế đáng kể số lượng tầu ra vào, đặc biệt là cầu có công suất lớn, hơn nữa hiện tượng bồi lấp tại cửa Sa Huỳnh đang biến đổi ngày càng phức tạp cho dù đã có nhiều biện pháp ngăn chặn

Vấn đề bồi lấp cửa Sa Huỳnh đã có từ nhiều năm, trong khoảng 10 năm trở

lại đây, cộng đồng ngư dân và chính quyền ở các địa phương đã cố gắng đắp các đê

chắn sóng mỏ hàn nhằm ngăn chặn luồng cát bồi tới cửa Tuy vậy, vấn đề bồi lấp

vẫn chưa được giải quyết, thậm chí trong thời gian 4-5 năm tiếp theo, vấn đề trở nên nghiêm trọng hơn

Trong điều kiện bình thường của tự nhiên (khi chưa có tác động của con người) hình thái của sự lắng đọng và tích tụ vật liệu ở khu vực trước cửa thể hiện

bằng một dải dài vòng cung theo vết của quá trình chuyển hướng dòng chảy Luồng

dọc bờ Nam – Bắc là nguyên nhân tạo ra dải bồi lắng trước cửa, đồng thời dải này cũng chứng tỏ sự hiện diện của luồng dọc bờ vịnh

Để khai thác tiềm năng phát triển kinh tế thủy sản cửa biển Sa Huỳnh, tỉnh

Quảng Ngãi đã đầu tư hơn 44 tỷ đồng để triển khai giai đoạn dự án “Thông luồng

cửa biển và xây dựng cảng cá Sa Huỳnh” vào năm 2001 Dự án bao gồm hai giai đoạn: giai đoạn I từ năm 2001 đến 2005, giai đoạn II từ năm 2005 đến 2009 Tính đến tháng 9-2009, công trình đã được hoàn thành và đưa vào sử dụng các hạng mục như: đê chắn sóng dọc luồng, đê chắn cát, luồng vào (dài gần 2km, rộng 30m, sâu

4m), vũng quay tàu, bến cá, và các hạng mục khác với tổng vốn đầu tư là 30 tỷ đồng

Tuy nhiên, sau 2 năm đưa vào sử dụng, luồng vào cảng cá đã tái bồi lấp nặng

tại vị trí tiếp giáp với đê chắn sóng dọc luồng (đối diện với Trạm Biên phòng Sa

Huỳnh), diện tích bồi lấp khoảng 1.000 m2, với khối lượng cát bồi lấp khoảng 4 nghìn m3 Do bị bồi lấp, tim luồng được nạo vét từ dự án trước đã bị biến đổi, dịch chuyển về phía khu dân cư làm cho cụm đá ngầm nằm ở rìa luồng trước đây nay trở thành giữa luồng (cụm đá ngầm ước khoảng 150 m3)

Hình 2.3 Cửa Sa Huỳnh

III Hiện trạng công trình chống bồi lấp tại cửa Sa Huỳnh

Từ năm 1999 đến năm 2007, tỉnh Quảng Ngãi đã đầu tư xây dựng hai đợt đê

chắn sóng mỏ hàn chắc chắn nhằm mục đích chống bồi lấp cho cửa Sa Huỳnh Đợt I vào năm 1999, đê chắn sóng ngắn (70m) là đê chắn sóng xếp đá tảng chồng lên nhau có hỗ trợ kết dính bằng xi-măng nhưng thô sơ Đợt II vào năm 2006 – 2007,

đê chắn sóng được nói dài ra từ 200 – 250m dựa trên kỹ thuật cũ nhưng có phần kiên cố hơn Tuy vậy, hiệu quả của công trình đem lại không như mong muốn, tình hình bồi lấp vẫn diễn ra phức tạp hơn Các kết quả khảo sát được như sau:

Hình 2.4 Sơ đồ hiện trạng bồi tụ - xói lở và công trình đê chắn sóng ở cửa Sa Huỳnh

-Đê chắn sóng đợt I được đắp vào khoảng năm 1999, đê chắn sóng mỏ hàn dài 70m và đã phát huy tác dụng từ 1 đến 2 năm (2000) Một số biểu hiện được ghi

nhận lại như sau: Biểu hiện thứ nhất, cát bồi cao đến xấp xỉ mặt nước, bao trùm cả

phần không gian trước đê chắn sóng (hướng tác động trực tiếp của luồng chảy) Cát

bồi tràn và xuyên qua đê chắn sóng lấp thêm phần không gian phía sau đê chắn sóng Biểu hiện thứ hai, tác động sóng trong gió mùa Đông – Bắc tập trung vào đây

đã đẩy cát vào sát bờ hình thành đụn cát cao ở mũi phía Nam cửa, từ đó lan truyền

hết mặt cắt cửa và eo cửa Hiện tượng cát trườn vào và tích tụ lại ở bờ phía Nam tạo

thành một dải cát bồi hẹp men theo bờ Nam eo cửa, trong khi tại bờ phía Bắc cát lại

nằm lại hoàn toàn kéo dài theo chân núi (do luồng lưu thông lệch về phía bờ Bắc)

Có thể nói, sau khi đê chắn sóng đợt I được xây dựng, diễn biến của hiện tượng bồi

lấp cửa Sa Huỳnh càng trở nên khó đoán và mạnh hơn; đồng thời theo phản ánh của người dân địa phương, quá trình bồi lấp diễn ra càng ngày càng nhanh vì lượng vật

liệu trôi dạt bị chặn và đọng lại ở vùng cửa nhiều hơn trước

-Đê chắn sóng đợt II được đắp vào năm 2006 – 2007, hệ thống đê chắn sóng

cũ được nối dài thêm khoảng 150m nữa, cao hơn và có cấu trúc chắc chắn hơn, do

có pha thêm nhiều cấu kiện mố bê tông 4 ngạnh và xi măng Hệ thống đê chắn sóng

mới dài hơn 200m, mũi phía nam cửa đã được kiên cố hoá bằng bê tông cốt thép dày và khá cao chạy dọc bờ từ phái trong eo cửa lưu thông ra đến đầu đê chắn sóng

Sau khi xây dựng xong đê chắn sóng, hiện tượng bồi lấp bị dịch chuyển về phía sát đê chắn cát bờ nam, luồng dòng chảy bị cạn và độ sâu luồng lớn nhất là 2m Đoạn luồng vào gần cửa bị thu hẹp với chiều rộng lớn nhất là 10m, và dịch chuyển vào chân của dải đê chắn sóng được bao bọ bởi các khối bê tông gây ra các mối nguy hiểm cho tầu cá Tính đến hết năm 2012, đã có hơn 10 tàu cá ra vào khu neo đậu thuyền đã bị sóng đánh va vào kè đá gây chìm tàu và gây mắc cạn khoảng 35 tàu cá bị mắc cạn

Hình 2.5 Đê chắn sóng phía Nam cửa Sa Huỳnh

V Kết luận

Tại khu vực cửa Sa Huỳnh, luồng chảy Nam – Bắc dọc bờ vịnh là nguyên nhân chính tạo thành dải bồi tích vòng quanh trước cửa, đồng thời là nguyên nhân thu hút và tích tụ một cách tập trung lượng bồi tích vào các bãi tại mũi phía Nam

cửa, hình thành các đụn cát cao, lan dần ra bồi lấp cửa và eo cửa

Nhận định tổng quát ban đầu tại cửa Sa Huỳnh là vấn đề bồi lấp cửa cản trở lưu thông vẫn xảy ra, hơn nữa, vấn đề này còn trở nên nghiêm trọng và biến hoá

phức tạp hơn sau khi đê chắn sóng được xây dựng Đặc điểm quan trọng và rõ rang

nhất là sự bồi lắng chuyển về phía Bắc cửa, dọc theo rìa dãy núi đá bên kia mũi Ở đây, xuất hiện dải cát bồi hẹp men theo bờ kể từ bên ngoài cửa xuyên qua eo và vào đến khu vực đầm nước có tàu thuyền neo đậu

Vì vậy, mặc dù hướng di chuyển của vật liệu từ các đụn cát phía Nam cửa đã được dừng lại bởi đê chắn sóng bê tông kiên cố dọc bờ mũi nhưng eo cửa trở nên

hẹp và cạn hơn Đối với vấn đề này, luồng thường xuyên được nạo vét nhằm đảm

bảo an toàn cho tàu thuyền ra vào, chủ yếu tại bờ Bắc eo cửa Thêm nữa, dưới tác động của đê chắn sóng đợt II này, bãi cát rộng được hình thành chiếm đến cuối đê

chắn sóng, và lượng bùn cát nhất định tiếp tục lan ra bồi lấp eo cửa

Trong thời kỳ gió mùa Đông Bắc, sóng lớn vỗ vờ góp phần đẩy lượng cát đã

lắng đọng thành đụn cao hay bãi rộng, tuy nhiên sóng vỗ chỉ đẩy nhanh quá trình

bồi thành bãi và đụn cao chứ không phải nguyên nhân chính của quá trình vận chuyển lượng cát và vật liệu đến khu vực này Từ đó, các đụn và bãi ở góc bờ Nam

sẽ tiếp tục lớn rộng và lan dần ra mặt cắt cửa và eo cửa góp phần vào quá trình bồi

lấp ở cửa

CHƯƠNG III: MÔ HÌNH HOÁ QUÁ TRÌNH BỒI LẤP CỬA SA HUỲNH

I Giới thiệu sơ lượcbộ mô hình MIKE 21

MIKE là bộ phần mềm của viện Thuỷ Lợi Đan Mạch được ứng dụng trong

việc tính toán về thuỷ lực, tài nguyên và môi trường nước, bao gồm cả trong sông, vùng cửa sông, ven biển và biển… Bộ phần mềm này đã được ứng dụng khá hiệu

quả trong thực tế tại nhiều quốc gia trên thế giới

Trong bộ mô hình MIKE 21 bao gồm các module tính toán như Hydrodynamic (HD); Transport (TR); ECO Lab (EL); Mud Transport (MT); Sand Transport (ST) , và trong luận văn tốt nghiệp này sử dụng chính hai module:

- Module Spectral Waves FM

- Module Flow Model FM

Trong các module của mô hình MIKE 21 thì Module thuỷ động lực (Hydrodynamic HD) là module cơ bản nhất, nó cung cấp chế độ thuỷ động lực làm

nền tảng cho quá trình tính toán của các module thuỷ lực khác

Việc tính toán chế độ sóng, dòng chảy lan truyền là yếu tố quan trọng quyết định đến việc lựa chọn và xây dựng công trình Mô phỏng thủy lực và sóng là phương pháp hiệu quả và tiết kiệm để tính toán các yếu tố bất lợi cho công trình tại khu vực tính toán

II Xây dựng mô hình MIKE 21

Về nguyên tăc, để ứng dụng bất cứ mô hình nào đều cần phải qua ba bước:

- Xây dựng mô hình: trong bước này, ta thiết lập sơ đồ hệ thống với địa hình,

phản ánh đúng điều kiện thực tế ứng với các biên

- Hiệu chỉnh mô hình: chạy mô hình với một năm cụ thể để tìm bộ thống số cho bài toán

- Kiểm định mô hình: trong bước này ta xác nhận tính khả thi của mô hình

Sử dụng mô hình tính toán để mô phỏng các phương án khác nhau cho hệ thống

2 1 Các số liệu phục vụ mô hình hoá

2.1.1 Tài liệu địa hình

Tài liệu địa hình sử dụng trong tính toán là tài liệu thực đo địa hình theo

“Báo cáo khảo sát địa hình” Sở thuỷ sản tỉnh Quảng Ngãi tháng 10 năm 2004 Dựa trên bản vẽ, các số liệu địa hình được vẽ lại trên AutoCad và đưa vào mô hình

Hình 3.1 Địa hình khu vực nghiên cứu Hướng mô hình: trục OX hợp với hướng Bắc một góc 00, trục OY hợp với hướng Bắc một góc 900 theo chiều ngược chiều kim đồng hồ

2.2.2 Tài liệu thuỷ văn

- Số liệu mực nước thực đo tại trạm Sa Huỳnh và trạm Long Thành

- Vị trí hai trạm trạm đo mực nước:

Hình 3.2 Vị trí trạm đo mực nước

Hình 3.2 Mực nước giờ thực đo tháng X, tháng XI năm 2000 trạm Sa Huỳnh

Hình 3.3 Mực nước giờ thực đo tháng II, tháng III năm 2001 trạm Long Thành

- Số liệu trường gió:

Số liệu trường gió là thông số đầu vào quan trọng đối với mô hình MIKE 21 Spetral wave FM

Bảng 3.1: Số liệu gió thống kê tại trạm Quảng Ngãi:

Tháng

Hướng

Lặng gió

Bắc (N)

Đông

Bắc (NE)

Đông (E)

Đông Nam (SE)

Nam (S)

Tây Nam (SW)

Tây (W)

Tây

Bắc (NW)

IV P% 42.3 5.4 4.8 23.3 15.2 0.6 0.4 1.4 6.6

V(m/s) 3.1 2.6 3.5 3.8 3.0 1.5 1.6 1.9

V P% 50.7 3.8 4.0 20.1 9.0 1.2 1.1 2.8 7.3

V(m/s) 2.8 2.8 3.3 2.9 2.2 3.0 1.4 1.8

Tháng

Hướng

Lặng gió

Bắc (N)

Đông

Bắc (NE)

Đông (E)

Đông Nam (SE)

Nam (S)

Tây Nam (SW)

Tây (W)

Tây

Bắc (NW)

VI

P%

50.6

2.7 4.1 17.2 7.6 2.0 2.4 4.0 9.4 V(m/s) 1.8 3.2 2.9 2.9 2.4 1.5 1.6 1.8

XII P% 37.7 18.2 8.7 3.3 0.6 0.1 0.2 4.8 26.4

V(m/s) 2.5 2.8 2.7 3.1 1.0 1.0 2.0 2.2

- Số liệu trường sóng

Do không có số liệu thống kê sóng tại khu vực cửa Sa Huỳnh, nên nghiên

cứu sử dụng số liệu sóng thống kê tính toán từ gió tại trạm thuỷ văn Lý Sơn trên đảo

Lý Sơn, cách khu vực nghiên cứu khoảng 80 km về phía Đông Bắc

Bảng 3.2: Số liệu sóng tính từ gió tại độ sâu 26m (1985 – 2004):

Bảng tần suất xuất hiện (%) sóng có độ cao trên 1m Vùng biển ngoài khơi Lý Sơn - Quảng Ngãi (Theo số liệu trạm Lý Sơn, 1985-2004)

Bảng tần suất xuất hiện (%) sóng có độ cao trên 1m Vùng biển ngoài khơi Lý Sơn - Quảng Ngãi (Theo số liệu trạm Lý Sơn, 1985-2004)

- Bảng 3.3: Các đặc trưng sóng trại trạm đo:

Hình 3.4 Sơ đồ khu vực nghiên cứu

Hình 3.5 Sơ đồ lưới tính toán