Tư vấn Kỹ thuật Bảo vệ Bờ biển tỉnh Cà Mau

Vùng ven biển của tỉnh Cà Mau chủ yếu được bảo vệ khỏi các tác động của biển bởi vành đai rừng ngập mặn hẹp. Do địa hình ở vị trí thấp, khu vực ven biển rất dễ bị ảnh hưởng bởi bão lớn và nước biển dâng. Việc thiếu phương pháp tích hợp trong quản lý bảo vệ bờ biển đã dẫn đến việc sử dụng khu vực ven biển ngày càng nhiều kể cả rừng ngập mặn và do đó gây nguy hiểm cho hệ thống bảo vệ bờ biển tự nhiên còn lại. Ngoài ra, vùng bờ biển ở Đồng bằng sông Cửu Long còn bị ảnh hưởng bởi hiện tượng biến đổi khí hậu toàn cầu, trong khi đó theo dự báo cường độ và tần suất bão lũ sẽ tăng lên. Phần lớn 245 km bờ biển của tỉnh Cà Mau bị xói lở nghiêm trọng. Ở nhiều địa điểm sự xói lở diễn ra dưới dạng các lỗ hổng không ngừng rộng ra trong vành đai rừng ngập mặn, phá vỡ sự liên tục của đai rừng. Hơn nữa, còn thiếu thông tin về điều kiện thủy văn ở khu vực ven biển của tỉnh Cà Mau. Những thông tin này quan trọng để xây dựng khái niệm về bảo vệ bờ biển tổng hợp

Trang 1

Tư vấn Kỹ thuật

Bảo vệ Bờ biển tỉnh Cà Mau

Trang 2

Tư vấn Kỹ thuật

Bảo vệ Bờ biển tỉnh Cà Mau

Chịu trách nhiệm xuất bản

Deutsche Gesellschaft für

Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH

Trụ sở đặt tại

Bonn và Eschborn, CHLB Đức

Chương trình Quản lý Tổng hợp Vùng Ven biển (ICMP)

9th floor, the Landmark, 5B, Ton Duc Thang, Dist 1,

Ho Chi Minh City, Viet Nam

Golden Sky Co.,ltd

Tầng 5 số 6 Nguyễn Công Trứ, Hai Bà Trưng, Hà Nội

Hình ảnh

Tác giả

Tiến sĩ -Ing Thorsten Albers

Thạc sĩ khoa học Jan Stolzenwald

Biên tập

Nguyễn Thị Việt Phương và Huỳnh Hữu To

Báo cáo không phản ánh quan điểm của Chính phủ Việt Nam, Bộ Ngoại giao và Thương mại Úc,

Bộ Hợp tác Kinh tế và Phát triển Liên bang Đức cũng như GIZ

GIZ chịu trách nhiệm nội dung của ấn phẩm này.

Dưới sự ủy quyền của

Bộ Hợp tác Kinh tế và Phát triển Liên bang Đức, Bộ Ngoại giao và Thương mại Úc

Chương trình Quản lý Tổng hợp Vùng Ven biển (ICMP)

9th floor, the Landmark, 5B, Ton Duc Thang, Dist 1,

Ho Chi Minh City, Viet Nam

Tiến sĩ -Ing Thorsten Albers

Thạc sĩ khoa học Jan Stolzenwald

Biên tập

Nguyễn Thị Việt Phương và Huỳnh Hữu To

Báo cáo không phản ánh quan điểm của Chính phủ Việt Nam, Bộ Ngoại giao và Thương mại Úc,

Bộ Hợp tác Kinh tế và Phát triển Liên bang Đức cũng như GIZ

GIZ chịu trách nhiệm nội dung của ấn phẩm này.

Dưới sự ủy quyền của

Bộ Hợp tác Kinh tế và Phát triển Liên bang Đức, Bộ Ngoại giao và Thương mại Úc

Giấy ĐKXB số 1871-2015/CXBIPH/25-154/LĐ Quyết định xuất bản số: 698/QĐ-NXBLĐ ngày 15-7-2015

Trang 3

Tư vấn Kỹ thuật

Bảo vệ Bờ biển tỉnh Cà Mau

Trang 5

Là một tổ chức thuộc chính phủ Đức, Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH hỗ trợ Chính phủ Đức hoàn thành các mục tiêu của mình trong lĩnh vực hợp tác quốc tế hướng tới phát triển bền vững.

GIZ đã hoạt động ở Việt Nam trong hơn 20 năm qua Thay mặt cho chính phủ Đức, GIZ cung cấp các dịch

vụ tư vấn cho Chính phủ Việt Nam và hiện đang tham gia vào ba lĩnh vực ưu tiên: (i) Đào tạo Nghề; (ii) Chính sách Môi trường và Sử dụng bền vững Nguồn Tài nguyên Thiên nhiên; và 3) Năng lượng

Nhà tài trợ vốn và ủy nhiệm chính của GIZ Việt Nam là Bộ Hợp tác và Phát triển Kinh tế Liên bang Đức (BMZ) Ngoài ra còn có các Bộ liên bang về Môi trường, Bảo tồn Thiên nhiên, Xây dựng và An toàn hạt nhân (BMUB), Bộ Liên bang về các vấn đề Kinh tế và Năng lượng (BMWi) và Bộ Tài chính Liên bang (BMF) GIZ Việt Nam cũng tham gia nhiều dự án do Chính phủ Úc (thông qua Bộ Ngoại giao và Thương mại - DFAT) và Liên minh châu Âu đồng tài trợ cũng như hợp tác chặt chẽ với Ngân hàng phát triển Đức KfW

Chương trình Quản lý Tổng hợp Vùng Ven biển (ICMP) do hai chính phủ Đức và Úc tài trợ nhằm hỗ trợ Việt Nam quản lý các hệ sinh thái ven biển giúp tăng khả năng phục hồi và giảm khả năng bị tổn thương nhằm bảo vệ vùng đồng bằng sông Cửu Long đang phải đối mặt với biến đổi khí hậu Tổ chức Hợp tác Phát triển Đức GIZ cùng phối kết hợp với Bộ Nông nghiệp và PTNT, và các sở, ban ngành của năm tỉnh Chương trình gồm An Giang, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang và Sóc Trăng triển khai thực hiện Chương trình

Để biết thêm thông tin, xin ghé thăm Website của chúng tôi www.giz.de/viet-nam và http://daln.gov.vn/

icmp-cccep.html.

Công ty Engineering Consultants von Lieberman GmbH cung cấp các loại dịch vụ về công trình biển và sông Quy trình dự án dựa vào kiến thức khoa học tinh vi và kinh nghiệm của nhân viên của chúng tôi trong lĩnh vực công trình thủy lực và biển và quản lý bờ biển Chúng tôi thực hiện các chiến lược quy hoạch toàn diện, quản lý dự án hiệu quả và giám sát thi công cho tất cả các vấn đề liên quan đến nước, sông và các biện pháp kỹ thuật ven biển

Theo quyết định mô hình số và vật lý cũng như đo hiện trường được sử dụng, sau đó là phân tích và đánh giá số liệu hợp lý Ngoài ra, việc chuyển giao kiến thức và hướng dẫn những người quyết định những vấn đề quan trọng cũng rất quan trọng với chúng tôi

Khách hàng của chúng tôi là các tổ chức và các thể chế nhà nước ở cấp quốc gia và quốc tế, các tổ chức phi chính phủ cũng như các cá nhân Tác giả chính của báo cáo này đã làm việc với GIZ Việt Nam từ năm 2009

GIZ tại Việt Nam

Công ty Engineering Consultants von

Lieberman GmbH, Hamburg

Trang 6

Danh mục hình 6

Danh mục bảng 6

Viết tắt 10

Tóm lược 12

1 Lời mở đầu 16

2 Khu vực khảo sát 20

2.1 Đầm Dơi .29

2.2 Ngọc Hiển 33

2.3 U Minh 35

3 Đo đạc tại hiện trường 40

3.1 Đo tại chỗ 43

3.2 Đo di động 44

4 Đánh giá và phân tích số liệu 50

4.1 Đầm Dơi 52

4.3 U Minh 70

Mục lục

Trang 7

4.4 Tóm tắt đo đạc tại hiện trường 78

5 Lấy mẫu trầm tích 82

6 Rút ra các giá trị thiết kế 86

6.1 Tiến trình sóng 88

6.2 Trầm tích .91

6.3 Dòng chảy 93

6.4 Ước tính vận chuyển trầm tích dọc bờ biển 95

7 Các biện pháp chống xói lở 102

7.1 Đê chắn sóng biệt lập 103

7.2 Đập mỏ hàn 107

7.3 Ống vải địa kỹ thuật Geotubes® 108

7.4 Kè lát mái 109

7.5 Cải tạo đất 111

7.5.1 Các vật liệu sẵn có tại địa phương 113

7.5.2 Đập phá sóng dạng tường đứng 115

8 Kết luận .118

8.1 Đầm Dơi 119

8.3 U Minh 121

9 Tổng kết và khuyến nghị 122

Tài liệu tham khảo 131

Các phụ lục 133

I Sự tương tác của các chế độ thủy triều 133

II Các phương trình vận chuyển trầm tích 134

III Sự phân bố cỡ hạt 140

Trang 8

Hình 1: Tỉnh Cà Màu có 8 huyện và Thành phố Cà Mau (Nguồn: IMHEN, UBND tỉnh Cà Mau, 2011) .21

Hình 2: Lưu số dòng chảy trung bình ở bề mặt vào mùa hè (trái) và mùa đông (phải) (CHU, 1999) .22

Hình 3: Dự báo thủy triều cho các thiết bị đo tại Gành Hào và Sông Đốc, VN2000 = Cứ liệu Quốc gia Việt Nam (Nguồn: SIWRR) .23

Hình 4: So sánh các thiết bị đo thủy triều ở Sông Đốc, Gành Hào, Rạch Giá và ghi chép về thủy triều với ADCP ở Ngọc Hiển vào tháng 3 năm 2013 (Nguồn: SIWRR) .24

Hình 5: Sự phân bổ trầm tích ở khu vực ven biển của tỉnh Cà Mau (Nguồn: NGUYEN, 2009 & IMHEN, UBND tỉnh Cà Mau, 2011) .25

Hình 6: Đo độ sâu ở khu vực ven biển của tỉnh Cà Mau (Nguồn: NGUYEN, 2009 & IMHEN, UBND tỉnh Cà Mau, 2011) .26

Hình 7: Mép bờ ở huyện Đầm Dơi trong thời kỳ thủy triển dâng cao, ảnh nhìn từ hướng Tây Nam (Ảnh: STOLZENWALD, J.) .27

Hình 8: Các khu vực bị xói lở và bồi lắng trên bờ biển của tỉnh Cà Mau (Nguồn: GABELMANN, 2013 & IMHEN, UBND tỉnh Cà Mau, 2011) .28

Hình 9: Các khu vực khảo sát trong khu vực ven biển của tỉnh Cà Mau (Nguồn: Imhen, UBND tỉnh Cà Mau, 2011) .28

Hình 10: Khu vực khảo sát Đầm Dơi (Nguồn: IMHEN, UBND tỉnh Cà Mau, 2011) .29

Hình 11: Mép bờ ở giữa khu vực khảo sát Đầm Dơi tại thời điểm thủy triều dâng cao, nhìn từ hướng đông bắc (Photo: STOLZENWALD, J.) .29

Hình 12: Mép bờ ở phía nam khu vực khảo sát Đầm Dơi tại thời điểm thủy triều dâng cao (Ảnh: STOLZENWALD, J.) .30

Hình 13: Bờ đo độ sâu trong vùng nước ở giữa khu vực khảo sát Đầm Dơi .30

Hình 14: Mép bờ ở giữa khu vực khảo sát Đầm Dơi tại thời điểm thủy triều dâng cao (Ảnh: STOLZENWALD, J.) .31

Hình 15: Thủy triều ở Đầm Dơi được ghi lại bằng ADCP từ ngày 19.03 đến ngày 23.03.2013 .32

Hình 16: Mép bờ ở giữa khu vực khảo sát Đầm Dơi trong thời kỳ thủy triều dâng cao (Ảnh: STOLZENWALD, J.) .32

Danh mục hình ảnh Bảng 1: Các hướng sóng chính .89

Bảng 2: Chiều cao sóng ý nghĩa và chu kỳ sóng .89

Bảng 3: Chiều cao thiết kế của sóng và chu kỳ sóng được lựa chọn .90

Bảng 4: Chiều cao tối đa của sóng theo tính toán .91

Bảng 5: Trầm tích tại các khu vực khảo sát .92

Bảng 6 Hướng dòng chảy tại khu vực khảo sát Đầm Dơi .93

Bảng 7: Các hướng dòng chảy tại khu vực khảo sát huyện Ngọc Hiển .94

Bảng 8: Các hướng dòng chảy tại khu vực khảo sát huyện U Minh .95

Bảng 9: Chênh lệch tỉ lệ phần trăm giữa hàm lượng trầm tích lơ lửng tính toán và đo lường .97

Bảng 10: Các mức vận chuyển trầm tích tính toán và hướng vận chuyển tại 3 khu vực khảo sát trong mỗi chu kỳ thủy triều .98

Danh mục bảng

Trang 9

Hình 17: Khu vực khảo sát Ngọc Hiển (Nguồn: IMHEN, UBND tỉnh Cà Mau, 2011) .33

Hình 18: Mép bờ ở phía tây của khu vực khảo sát Ngọc Hiển trong thời kỳ thủy triều dâng cao (Ảnh: STOLZENWALD, J.) .34

Hình 19: Các đường bao đo độ sâu ở phía tây (trên) và phía đông (dưới) của khu vực khảo Ngọc Hiển .34

Hình 20: Thủy triều ở Ngọc Hiển được ghi bằng ADCP từ ngày 24.03 đến ngày 28.03.2013 .35

Hình 21: Khu vực khảo sát U Minh (Nguồn: IMHEN, UBND tỉnh Cà Mau, 2011) 35

Hình 22: Mép bờ ở phía nam khu vực khảo sát U Minh (Ảnh: STOLZENWALD, J.) .36

Figure 23: Mép bờ ở giữa khu vực khảo sát U Minh trong thời kỳ thủy triều dâng cao, nhìn từ hướng nam (Ảnh: STOLZENWALD, J.) 36

Hình 24: Khu vực khảo sát U Minh, ảnh vệ tinh từ năm 2011 với đường màu đỏ là mép bờ năm 2001 (Ảnh: Google Earth, Nguồn: GABELMANN, 2013) .37

Hình 25: Bảo vệ đê ở phía bắc khu vực khảo sát U Minh (Ảnh: STOLZENWALD, J.) .38

Hình 26: Bảo vệ rừng ngập mặn ở phía bắc khu vực khảo sát U Minh bằng rọ đá (trái) và đê chắn sóng dạng tường đứng (phải) (Ảnh: STOLZENWALD, J.) .38

Hình 27: Đường bao đo độ sâu ở phía bắc (trên) và phía nam (dưới) khu vực khảo sát U Minh .38

Hình 28: Thủy triều ở U Minh được ghi bằng ADCP từ ngày 30.03 đến ngày 03.04.2013 .39

Hình 29: Dụng cụ ADCP Teledyne RD (www.rdinstruments.com, 2013) .42

Hình 30: Thuyên ADCP được lắp đặt (trái) và lắp đặt ở đáy (phải) (www.rdinstruments.com, 2013) .42

Hình 31: Lắp đặt ADCP tĩnh (ALBERS & VON LIEBERMAN, 2011) (trái), Thuyền thả neo bên canh ADCP (phải) (Ảnh: STOLZENWALD, J.) .44

Hình 32: Khu vực đo Đầm Dơi .45

Hình 33: Khu vực đo Ngọc Hiển .45

Hình 34: Khu vực đo U Minh .45

Hình 35: ADCP cố định tại mép làm bằng kim loại (Ảnh: STOLZENWALD, J.) .46

Hình 36: Thuyền đo di động (Ảnh: STOLZENWALD, J.) .46

Hình 37: Các đường cắt ngang nhô ra và tiền trình thực tế (trái), ADCP được gắn dọc thuyền đo đạc (hải (Ảnh: STOLZENWALD, J.) .47

Hình 38: So sánh số liệu về thủy triều trong cuộc khảo sát vào Tháng 3/4 năm 2013 cho biết thời gian đo đạc (hình vuông màu đỏ) 47

Hình 39: So sánh số liệu về thủy triều trong cuộc khảo sát vào Tháng 9/10 Năm 2013 cho biết thời gian đo đạc (hình vuông màu đỏ) .48

Hình 40: Kết quả đo bằng ADCP tại chỗ ở Đầm Dơi, Tháng 3 Năm 2013 .53

Hình 41: Kết quả đo bằng ADCP tại chỗ ở Đầm Dơi, Tháng 9 Năm 2013 .54

Hình 42: Biểu đồ dòng nước của ADCP tại chỗ ở Đầm Dơi cho biết hướng dòng chảy vào Tháng 3 Năm 2013 .55

Hình 43: Biểu đồ dòng nước ở ADCP tại chỗ ở Đầm Dơi cho biết hướng dòng chảy vào Tháng 9 Năm 2013 .55

Hình 44: Biểu đồ sóng của ADCP tại chỗ cho biết hướng sóng (nơi bắt nguồn) kết hợp với chiều cao sóng ý nghĩa HS (trái) và chu kỳ đỉnh TP (phải), Tháng 3 Năm 2013 .56

Hình 45: Biểu đồ sóng của ADCP tại chỗ ở Đầm Dơi cho biết hướng sóng (nơi bắt nguồn) kết hợp với chiều cao sóng ý nghĩa HS (trái) và chu kỳ đỉnh TP (phải), Tháng 9 Năm 2013 56

Hình 46: Kết quả đo di động ở giữa (trên) và phía bắc (dưới) của khu vực khảo sát Đầm Dơi vào Tháng 3 Năm 2013 .58

Hình 47: Kết quả đo di động ở phía nam khu vực khảo sát Đầm Dơi vào Tháng 3 Năm 2013 .58

Hình 48: Kết quả đo di động ở giữa (trái) và phía nam (phải) khu vực khảo sát Đầm Dơi vào Tháng 9 Năm 2013 .59

Hình 49: Đường bao đo độ sâu của đường cắt ngang 8 ở phía bắc Đầm Dơi .60

Trang 10

Hình 50: Đường bao đo độ sâu của đường cắt ngang 11 ở giữa Đầm Dơi .60

Hình 51: Đường bao đo độ sâu của đường cắt ngang 17 ở phía nam Đầm Dơi .60

Hình 52: Kết quả đo với ADCP tại chổ ở huyện Ngọc Hiển vào Tháng 3 Năm 2013 .62

Hình 53: Kết quả đo đạc bằng ADCP tại chỗ ở huyện Ngọc Hiển vào Tháng 10 Năm 2013 .63

Hình 54: Biểu đồ dòng nước của ADCP tại chỗ ở huyện Ngọc Hiển cho biết hướng dòng chảy vào Tháng 3 Năm 2013 .64

Hình 55: Biểu đồ dòng chảy của ADCP tại chỗ ở huyện Ngọc Hiển cho biết hướng dòng chảy vào Tháng 10 Năm 2013 .65

Hình 56: Biểu đồ sóng của ADCP tại chỗ ở huyện Ngọc Hiển cho biết hướng sóng(nơi bắt nguồn) kết hợp với chiều cao sóng ý nghĩa HS (trái) và chu kỳ đỉnh TP (phải), Tháng 3 Năm 2013 .65

Hình 57: Biểu đồ sóng của ADCP tại chỗ ở huyện Ngọc Hiển cho biết hướng sóng (nơi bắt nguồn) kết hợp với chiều cao sóng ý nghĩa HS (trái) và chu kỳ đỉnh TP (phải), Tháng 10 Năm 2013 .66

Hình 58: Kết quả đo di động ở phía đông của khu vực khảo sát Ngọc Hiển khi triều xuống vào Tháng 3 Năm 2013 .67

Hình 59: Kết quả đo di động ở phía đông của khu vực khảo sát Ngọc Hiển khi triều cường vào Tháng 3 Năm 2013 .67

Hình 60: Kết quả đo di động ở phía tây khu vực khảo sát Ngọc Hiển vào Tháng 3 Năm 2013 .68

Hình 61: Kết quả đo di động ở phía tây của khu vực khảo sát Ngọc Hiển vào Tháng 10 Năm 2013 .68

Hình 62: Kết quả đo di động ở phía đông của khu vực khảo sát Ngọc Hiển vào Tháng 10 Năm 2013 69

Hình 63: Đường bao đo độ sâu của đường cắt ngang số 9 ở phía đông của Ngọc Hiển .70

Hình 64: Đường bao đo độ sâu của đường cắt ngang số 10 ở giữa Ngọc Hiển .70

Hình 65: Đường bao đo độ sâu của đường cắt ngang số 17 ở phia tây Ngọc Hiển .70

Hình 66: Kết quả đo bằng ADCP tại chỗ ở U Minh vào Tháng 3 và Tháng 4 Năm 2013 .71

Hình 67: Kết quả đo băng ADCP tại chỗ ở U Minh vào Tháng 10 Năm 2013 .72

Hình 68: Biểu đồ dòng chảy của ADCP tại chỗ ở U Minh cho biết hướng dòng chảy vào Tháng 3 và Tháng 4 Năm 2013 .73

Hình 69: Biểu đồ dòng chảy của ADCP tại chỗ ở U Minh cho biết hướng dòng chảy vào Tháng 10 Năm 2013 .74

Hình 70: Biểu đồ sóng của ADCP tại chỗ ở U Minh cho biết hướng sóng (nơi bắt nguồn) kết hợp với chiều cao sóng ý nghĩa HS (trái) và chu kỳ đỉnh TP (phải), Tháng 3 và Tháng 4 Năm 2013 .74

Hình 71: Biểu đồ sóng của ADCP tại chỗ ở U Minh cho biết hướng sóng (nơi bắt nguồn) kết hợp với chiều cao sóng ý nghĩa HS (trái) và chu kỳ đỉnh TP (phải), Tháng 10 Năm 2013 .75

Hình 72: Kết quả đo di động ở giữa khu vực khảo sát U Minh vào Tháng 4 Năm 2013 .75

Hình 73: Kết quả đo di động ở phía nam khu vực khảo sát U Minh vào Tháng 3 Năm 2013 .76

Hình 74: Kết quả đo di động ở giữa khu vực khảo sát U Minh vào Tháng 10 Năm 2013 .77

Hình 75: Kết quả đo di động ở phía nam khu vực khảo sát U Minh vào tháng 10 năm 2013 .77

Hình 76: Đường bao đo độ sâu của đường cắt ngang số 9 ở phía bắc U Minh .78

Hình 77: Đường bao đo độ sâu của đường cắt ngang số 18 ở phía nam U Minh 78

Hình 78: Biểu đồ dòng chảy của ADCP tại chỗ trong bức tranh tổng quan về bán đảo Cà Mau, tháng 3/4 năm 2013 .79

Hình 79: Biểu đồ dòng chảy của ADCP tại chỗ trong bức tranh tổng quan về bán đảo Cà Mau, tháng 9/10 năm 2013 .80

Hình 80: Biểu đồ HS và hướng sóng của ADCP tại chỗ trong bức tranh tổng quan về bán đảo Cà Mau, tháng 3/4 năm 2013 .80

Hình 81: Biểu đồ HS và hướng sóng của ADCP tại chỗ trong bức tranh tổng quan về bán đảo Cà Mau, tháng 9/10 năm 2013 .81

Hình 82: Phân bổ kích thước trung bình của hạt ở bờ biển của ba khu vực khảo sát .84

Trang 11

Hình 83: Nồng độ trầm tích huyền phù đo được tại ADCP tại chỗ (các thanh màu xám)

và dọc các đường bao khảo sát (lấy mẫu các điểm màu đỏ gần bờ và điểm

màu xanh ngoài khơi) vào tháng 9/10 năm 2013 .85

Hình 84: Biểu đồ sóng ở Côn Đảo (ALBERS & VON LIEBERMAN, 2011) .88

Hình 85: Chiều cao sóng trong điều kiện gió mùa Đông Bắc mạnh (trên) và gió mùa Tây Nam (dưới) (IMHEN, 2011) .89

Hình 86: Chiều cao đã được đo và tính toán của sóng .90

Hình 87: Sự phân bố hàm lượng cát (NGUYỄN, 2009) .92

Hình 88: Sự phân bố hàm lượng phù sa (NGUYỄN, 2009) .92

Hình 89: Hàm lượng trầm tích lơ lửng tính toán được và đo lường được tại huyện Ngọc Hiển vào tháng 10 năm 2013 .96

Hình 90: So sánh hàm lượng trầm tích lơ lửng đo lường và tính toán được tại 3 khu vực khảo sát trong suốt thời gian lấy mẫu hàm lượng trầm tích lơ lửng, tháng 9/10 năm 2013 .96

Hình 91: So sánh các Hàm lượng trầm tích lơ lửng đo lường và tính toán, tháng 9/10 năm 2013 .97

Hình 92: Các mức vận chuyển trầm tích q [kg/m s] của các chu kỳ thủy triều đại diện tại các khu vực khảo sát vào tháng 3/tháng 4 (bên trái) và tháng 9/tháng 10 năm 2013 (bên phải) 100

Hình 93: Các tác động của đê chắn sóng biệt lập (Albers và các cộng sự, 2013; Hình minh họa của christoph.illigens@kommunikationslotsen.de) 104

Hình 94: Mặt cắt ngang đê chắn sóng mái nghiêng (Albers và các cộng sự, 2013) 104

Hình 95: Mặt cắt ngang đê mái nghiêng cho thấy các tỷ trọng đá khác nhau của lớp (CEM, 2002) 106

Hình 96: Các tác động của đập mỏ hàn trên bờ biển (Albers và các cộng sự, 2013) 108

Hình 97: Mặt cắt ngang một công trình ống vải địa kỹ thuật (Albers và các cộng sự, 2013) 108

Hình 98: Ống vải địa kỹ thuật Geotubes® được sử dụng để bảo vệ bãi biển tại thành phố Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận (Ảnh: SIWRR) 110

Hình 99: Kè lát mái bằng các khối bê tông tại Mũi Né, tỉnh Phan Thiết (trái) và huyện Gò Công, tỉnh Tiền Giang (phải) (Ảnh: SIWRR) 110

Hình 100: Kè lát mái bằng rọ đá tại một cửa cống huyện Sóc Trăng (Ảnh: Albers, T.) 111

Hình 101: Tác động của vùng bãi bồi đối với quá trình tiêu hao năng lượng sóng (Albers và các cộng sự, 2013) 112

Hình 102: Hàng rào chắn sóng (trái) và hàng rào bẫy trầm tích (phải) tại tỉnh Kiên Giang (Russell và các cộng sự, 2012) 113

Hình 103: Cải tạo đất sử dụng các hàng rào nằm ngang và nằm dọc bờ biển (Albers và các cộng sự, 2013) 114

Hình 104: Hàng rào tre chữ T tại bờ biển tỉnh Bạc Liêu (Ảnh: Albers, T.) 115

Hình 105: Rọ đá được sử dụng để chắn sóng (trái) và rọ đá nằm ngang bờ biển (phải) tại huyện U Minh, tỉnh Cà Mau (Ảnh: Stolzenwald, J.) 116

Hình 106: Đê chắn sóng dạng tường đứng bằng các cọc bê tông tại huyện U Minh, tỉnh Cà Mau (Ảnh: Stolzenward, J.) 116

Hình 107: Điều kiện dòng chảy trong thời kỳ gió mùa Đông Bắc 125

Hình 108: Điều kiện dòng chảy trong thời kỳ gió mùa Tây Nam 126

Hình 109: Tiến trình sóngg trong thời kỳ gió mùa Đông Bắc 126

Hình 110: Tiến trình sóng trong thời kỳ gió mùa Tây Nam 127

Hình 111: Vận chuyển trầm tích trong thời kỳ gió mùa Đông Bắc 127

Hình 112: Vận chuyển trầm tích trong thời kỳ gió mùa Tây Nam 128

Hình 113: Ưu tiên bảo vệ cho đường bờ biển bán đảo Cà Mau 130

Trang 12

ADCP Máy quét dòng điện dải thông âm Doppler

CEM Cẩm nang kỹ thuật bờ biển của Công binh Lục quân Hoa Kỳ

GIZ Tổ chức hợp tác Phát triển Đức GIZ

SIWRR Viện Nghiên Cứu Thủy Lợi Miền Nam

Đường kính trung bình của trầm tích với ống sàng 35 %, 50 %, 90 % [m]

Chiều dài hình khối tương ứng của đá dải cách ly (tầng bảo vệ) [m]

Trang 13

Trang 14

Tóm lược

Trang 15

Vùng ven biển của tỉnh Cà Mau chủ yếu được bảo vệ khỏi các tác động của biển bởi vành đai rừng ngập mặn hẹp Do địa hình ở vị trí thấp, khu vực ven biển rất dễ bị ảnh hưởng bởi bão lớn và nước biển dâng Việc thiếu phương pháp tích hợp trong quản lý bảo vệ bờ biển đã dẫn đến việc sử dụng khu vực ven biển ngày càng nhiều kể cả rừng ngập mặn và do đó gây nguy hiểm cho hệ thống bảo vệ bờ biển tự nhiên còn lại Ngoài ra, vùng bờ biển ở Đồng bằng sông Cửu Long còn bị ảnh hưởng bởi hiện tượng biến đổi khí hậu toàn cầu, trong khi đó theo dự báo cường độ và tần suất bão lũ sẽ tăng lên

Phần lớn 245 km bờ biển của tỉnh Cà Mau bị xói lở nghiêm trọng Ở nhiều địa điểm sự xói lở diễn ra dưới dạng các lỗ hổng không ngừng rộng ra trong vành đai rừng ngập mặn, phá vỡ sự liên tục của đai rừng Hơn nữa, còn thiếu thông tin về điều kiện thủy văn ở khu vực ven biển của tỉnh Cà Mau Những thông tin này quan trọng để xây dựng khái niệm về bảo vệ bờ biển tổng hợp

Để cung cấp đầy đủ cơ sở dữ liệu và nâng cao hiểu biết về các quá trình ven biển, hai chiến dịch đo lường

đã được thực hiện vào tháng 3 và tháng 9/10 năm 2013 Trong cả hai cuộc khảo sát số liệu về độ sâu đo được, mực nước, trầm tích hiện tại, điều kiện dòng chảy và thủy triều cũng như tiến trình sóng được ghi lại ở ba khu vực khảo sát khác nhau tại bờ biển phía tây và phía đông của bán đảo Cà Mau Công tác đo lường đã được thực hiện trong cả điều kiện gió mùa Tây Nam và cuối đợt gió mùa Đông Bắc

Số liệu được phân tích, tập trung vào sóng theo mùa và đặc biệt là điều kiện dòng chảy Đánh giá cho thấy các dòng chảy dọc bờ chiếm ưu thế hơn trong cả hai đợt gió mùa và ở cả hai bờ biển của bán đảo Trong các dòng chảy dọc Đầm Dơi phía Tây Nam chiếm ưu thế hơn trong thời kỳ gió mùa Đông Bắc với vận tốc trung bình là 0,4 m/s, trong khi đó trong thời kỳ gió mùa Tây Nam có sự cân bằng giữa các dòng chảy hướng Tây Nam và Đông Bắc với tốc độ trung bình là 0,3 m/s Trong điều kiện lũ và thủy triều Ngọc Hiển, các dòng chảy cho thấy quy mô tương tự với các hướng ngược nhau với tốc độ dòng chảy cao

Trang 16

hơn một chút là 0,5 m/s ở hướng tây so với 0,4 m/s ở hướng đông U Minh cũng cho thấy các dòng chảy trong lũ và thủy triều dọc bờ ở các hướng ngược nhau với quy mô như nhau Hướng của dòng chảy trong lũ là hướng bắc với vận tốc trung bình là 0,3 m/s trong cả hai mùa Dòng chảy trong thủy triều trong đợt gió mùa Đông Bắc rất chậm với vận tốc là 0,15 m/s theo hướng nam trong khi đó trong đợt gió mùa Tây Nam vận tốc (với giá trị là 0,4 m/s) cao hơn dòng chảy trong lũ và chiếm ưu thế so với bờ biển phía tây xét về thời gian và cường độ vận tốc (xem bảng 6 – 8)

Công tác đo tại hiện trường không bao quát tất cả các điều kiện thời tiết có thể có Để có được những thông tin còn thiếu, số liệu có sẵn được sử dụng như các giá trị đầu vào cho các phương pháp và mô hình đơn giản để có được các giá trị thiết kế cho các biện pháp bảo vệ bờ biển Các điều kiện biên được xác định để thiết kế các biện pháp đối phó bao gồm:

l Đất mềm có phù sa sét ở bờ biển phía tây và phía đông, vật liệu có chất lượng kém hơn ở đầu cực nam ở Ngọc Hiển bao gồm phù sa với tỉ lệ cát mịn lớn hơn;

l Chiều cao sóng có ý nghĩa là 0,8 m;

l Sự phân cực của sóng trong khoảng 3 đến 4 giây;

l Biên độ triều là 2,5 m ở Đầm Dơi, 1,0 m ở Ngọc Hiển và 0,8 m ở U Minh

Với đánh giá và mô hình hóa vận chuyển trầm tích dọc bờ các đường cong biểu diễn thủy triều cho mỗi khu vực khảo sát và thời gian khảo sát được xây dựng dựa vào các số đo ADCP ổn định Với một trận thủy triều, thời gian giữa lúc triều lên (Đầm Dơi, Ngọc Hiển) hoặc triều xuống (U Minh) liên tiếp được lựa chọn Với các khu vực khảo sát thời gian này bao gồm khoảng thời gian là 24 giờ và 50 phút Các đường cong biểu diễn thủy triều bao gồm mực nước, hướng dòng chảy và cường độ cũng như chiều cao sóng

có ý nghĩa và sự phân cực của sóng trong khoảng thời gian năm phút Những số liệu này được sử dụng làm thông số đầu vào cho các mô hình điểm động lực học hình thái để đánh giá sự vận chuyển trầm tích tại các khu vực khảo sát Các phương pháp của ENGELUND-HANSEN (1967), BAGNOLD (1966), BAILARD & INMAN (1981/1984), WATANABE (1992) và VAN RIJN (1993) được sử dụng để tính toán sự vận chuyển trầm tích Xem thông tin cụ thể về các phương pháp đã được sử dụng ở PHỤ LỤC II Ngoài ra, để so sánh mô hình điểm LITTORAL sử dụng các phương pháp của CERC, KAMPHUIS và VAN RIJN đã được thực hiện

Kết quả đo tại hiện trường được sử dụng để đánh giá chất lượng của các phương pháp khác nhau Phương pháp của BAILARD & INMAN (1981/1984) cho kết quả tốt nhất (xem bảng 9) và được sử dụng cho việc tính toán về sau

Sử dụng phương pháp của BAILARD & INMAN (1981/1984) kết quả của mô hình có thể được tóm tắt như sau:

l Đầm Dơi: Trong đợt gió mùa Tây Nam trầm tích được vận chuyển theo hướng Đông Bắc; các thời kỳ có ít gió hơn tăng cường vận chuyển theo hướng Tây Nam; trong đợt gió mùa Đông Bắc mức vận chuyển trầm tích cao theo hướng Tây Nam diễn ra Nhìn chung vận chuyển ven

bờ theo hướng Tây Nam chiếm ưu thế

l Ngọc Hiển: Kết quả tính toán được cho thấy có sự cân bằng trong vận chuyển trầm tích Các giá trị tính toán được khá thấp và hướng vận chuyển khác nhau phụ thuộc vào các phương pháp được thực hiện

l U Minh: Trong đợt gió mùa Tây Nam có sự vận chuyển trầm tích theo hướng nam; trong các thời kỳ ít bị ảnh hưởng bởi gió, hướng vận chuyển là hướng bắc với mức vận chuyển rất thấp

l Điều này không phải ngẫu nhiên trong đợt gió mùa Đông Bắc vì bờ biển phía tây nằm ở mạn khuất gió của bán đảo Do đó, hướng vận chuyển trầm tích thông thường là về phía nam

Trang 17

Công tác đo tại chỗ đã được thực hiện tại những địa điểm điển hình cho các phần bờ biển dài hơn Công tác đo di dộng bao gồm các phần bờ biển có chiều dài khoảng 20 km Bằng cách lựa chọn các địa điểm

đo, có thể tính được kết quả hợp lý cho các phần bờ biển có chiều dài ~ 75 km (U Minh), ~ 30 km (Đầm Dơi) và ~ 35 km (Ngọc Hiển) Tất cả kết quả - kể cả kết quả từ nghiên cứu trước về bờ biển Sóc Trăng – được tóm tắt trong các biểu đồ khác nhau

Dựa vào kết quả phân tích số liệu, các biện pháp bảo vệ xói lở được đề xuất Mục tiêu của các biện pháp

có tính chất xây dựng nên xóa các lỗ hổng đang ngày càng lớn trong vành đai rừng ngập mặn còn lại để tạo ra bờ bằng phẳng tự nhiên có khả năng chống chịu xói lở cao hơn Phải tránh các ảnh hưởng tiêu cực như là xói lở đất bồi càng xa càng tốt Ngoài ra, sự khôi phục các đồng bằng hình thành do nước lũ phía trước mép bờ sẽ làm hao phí năng lượng sóng và do đó sẽ giảm các lực đến mép bờ

Các hàng rào tre hình chữ T là sự kết hợp của các hàng rào tự nhiên nằm song song bờ biển để giảm sóng và các hàng rào nằm ngang để giảm vận tốc dòng chảy được coi là biện pháp hiệu quả nhất để thúc đẩy sự bồi lắng và khôi phục các bãi bồi

Đánh giá riêng từng khu vực đưa ra các kết luận sau:

l U Minh: Phần ven bờ hình thành một hệ thống động lực học hình thái mở Bồi lắng bị mất đi đối với khu vực bờ biển Ở các khu vực bị xói lở nghiêm trọng nơi đê bị ảnh hưởng trực tiếp bởi các con sóng tới bờ, các biện pháp bảo vệ kết cấu cứng như là đê chắn sóng dạng tường đứng

và đập mỏ hàn là cần thiết để ngăn không cho đê bị xói lở thêm Ở những địa điểm nơi vành đai rừng vẫn còn ở phía trước tuyến đê, nên xây dựng các hàng rào tre tại các lỗ hổng đang ngày càng lớn trong vành đai rừng ngập mặn để khôi phục các bãi bồi và lấp các lỗ hổng trong đai rừng Phần bờ biển được khảo sát có thể chia thành các đoạn với các ưu tiên khác nhau

l Đầm Dơi: Phần bờ biển hình thành hệ thống động lực học hình thái mở Bồi lắng bị mất đi đối với khu vực bờ biển Theo quan điểm nghiên cứu động lực học hình thái, sự can thiệp dưới dạng các hàng rào hình chữ T sẽ có tác dụng Phân tích chi phí – lợi ích đặc biệt cho thấy các biện pháp công trình hiện tại là không cần thiết – do khả năng bị hư hỏng rất thấp, công tác hậu cần phức tạp và vành đai rừng ngập mặn hiện tại Bờ biển nên được giám sát thường xuyên để tránh tình huống như ở U Minh Trước khi tình trạng đó xảy ra, phải quy hoạch cẩn thận và áp dụng kịp thời đủ các biện pháp

l Ngọc Hiển: Vận chuyển trầm tích ít nhiều đang trong trạng thái cân bằng động Vì lý do đó cũng như động lực học hình thái phức tạp, các điều kiện hậu cần khó khăn và khả năng hư hỏng thấp, đề xuất không nên can thiệp vào hệ thống ven biển Tuy nhiên, bờ biển phải được giám sát thường xuyên Nếu các biện pháp công trình là cần thiết, chúng phải được quy hoạch cẩn thận

Việc dựng các hàng rào tre hình chữ T theo đề xuất và phân loại theo thứ tự ưu tiên được tóm tắt trong các hình khác nhau Đánh giá này dựa vào các hình ảnh chụp từ trên không Do các hình ảnh cũ, giả định dung sai là ± 20 % Một quy hoạch chi tiết phải được lập dựa trên các hình ảnh chi tiết và mới nhất

và việc kiểm tra tại chỗ Với 1 km bờ biển được bảo vệ, cần khoảng 1 km hàng rào tre (cấu trúc nằm dọc/ngang bờ biển)

Trang 18

01 01 01Lời mở đầu

Trang 19

Đồng bằng sông Cửu Long được coi là “vựa lúa” của Việt Nam và có tầm quan trọng cấp quốc gia trong lĩnh vực nông nghiệp Sự mở rộng gần đây của ngành nuôi tôm đã góp phần tăng trưởng kinh tế và xóa đói giảm nghèo, nhưng đi kèm với nó là các xung đột lợi ích mang tính xã hội và sinh thái Việc thiếu một phương pháp tổng hợp cho quản lý bền vững và bảo vệ vùng ven biển đã dẫn đến việc sử dụng không bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên Điều này gây nguy hiểm cho chức năng bảo vệ của vành đai rừng ngập mặn Ngoài ra, vùng ven biển của Đồng bằng sông Cửu Long còn bị ảnh hưởng bởi hiện tượng biến đổi khí hậu toàn cầu Dự báo cường độ và tần suất bão, lũ sẽ tăng lên Hơn nữa, do địa hình thấp khu vực ven biển rất dễ bị ảnh hưởng bởi nước biển dâng Đặc biệt tỉnh Cà Mau – tỉnh cực nam của Việt Nam – bị ảnh hưởng bởi các bờ được bao quanh bởi biển Đông của Việt Nam ở phía đông và biển Tây của Việt Nam (Vịnh Thái Lan) ở phía tây Cực nam của bán đảo tỉnh Cà Mau bị ảnh hưởng về mặt thủy văn bởi cả hai biển trên và tạo thành cảnh quan lưỡng cư độc đáo

Bờ biển phía đông Đồng bằng sông Cửu Long bị ảnh hưởng đáng kể bởi chế độ xả của sông Cửu Long, chế độ thủy triều của biển Đông của Việt Nam cũng như chu kỳ gió mùa theo mùa, tiến trình sóng và các dòng chảy Ảnh hưởng của sông Cửu Long giảm dần xuống đầu Tây Nam của Đồng bằng, Mũi Cà Mau Bờ biển phía tây của tỉnh Cà Mau cũng như tỉnh Kiên Giang tiếp giáp ở phía bắc bị ảnh hưởng bởi các điều kiện thủy văn của biển Tây của Việt Nam

Các khu vực có địa hình thấp của Đồng bằng sông Cửu Long chủ yếu được bảo vệ khỏi tác động của biển bằng một vành đai rừng ngập mặn hẹp Đê biển bằng đất thấp bảo vệ các tỉnh lân cận phía đông

là Bạc Liêu và Sóc Trăng gần như không có ở tỉnh Cà Mau Mật độ dân số tăng lên và sự mở rộng của ngành nuôi tôm trong vùng ven biển trong hai thập niên gần đây đã dẫn đến việc sử dụng rừng ngập mặn ngày càng nhiều và không được kiểm soát đã gây nguy hiểm cho hệ thống bảo vệ bờ biển tự nhiên còn lại

Trang 20

Phần lớn bờ biển dài 245 km của tỉnh Cà Mau bị ảnh hưởng bởi hiện tượng xói lở nghiêm trọng Ở nhiều địa điểm, xói lở tạo ra nhiều lỗ hỏng ngày càng lớn, phá vỡ sự liên tục của đai rừng ngập mặn Ở những

lỗ hổng này các dòng chảy hình trụ gây ra hiện tượng xói lở nghiêm trọng hơn Các huyện Đầm Dơi và Năm Căn ở bờ biển phía tây bị ảnh hưởng bởi sự xói lở nghiêm trọng với tốc độ xói lở trung bình tương ứng là 22 m/năm, và 90 m/năm trong thập niên vừa qua Rừng ngập mặn còn lại đang trong tình trạng cực kỳ nguy hiểm và ở nhiều nơi rừng ngập mặn bị chết ở phần tiếp giáp với biển Ở huyện U Minh trên

bờ biển phía tây tại một số địa điểm sự xói lở nghiêm trọng cũng đã phá hủy rừng ngập mặn còn lại, kết quả là sóng đánh trực tiếp vào đê, đe dọa sự ổn định của đê Có thể cho rằng hoạt động bão ngày càng tăng do biến đổi khí hậu toàn cầu sẽ làm tăng hiện tượng xói lở Sự phát triển này cũng áp dụng với điều kiện thời tiết cực đoan như là bão to thường xuyên gây thiệt hai cho miền Nam Việt Nam Do đó, nhu cầu về các phương pháp tiếp cận bền vững về bảo vệ bờ biển ở Đồng bằng sông Cửu Long sẽ tăng lên

Mục tiêu chính của các biện pháp bảo vệ bờ biển bền vững là giảm tải dòng chảy và sóng lên tuyến đê bảo vệ bằng cách bảo vệ diện tích vùng ven biển và thúc đẩy quá trình bồi lắng Sự bảo vệ tối ưu cho vùng nội địa được cung cấp bởi hệ thống bảo vệ bờ biển khu vực bao gồm các bãi triều rộng, các các bãi boi hình thành do phù sa bồi tụ – trong trường hợp lý tưởng có thảm thực vật các bãi boi hình thành do phù sa bồi tụ – cũng như đê ổn định Một vùng đất cao hình thành do nước lũ được bao phủ bởi rừng ngập mặn làm tiêu hao một phần đáng kể năng lượng sóng tời bờ và giảm tải sóng và dòng chảy lên đê

Nó cũng giảm mức nước tràn trong bão bằng cách làm chậm dòng chảy của nước và giảm các con sóng

bề mặt Với sự phục hồi của các khu vực bị xói lở trong đai rừng ngập mặn hiện tại, có thể thực hiện một

hệ thống bảo vệ bờ biển tự nhiên và bền vững

Cho đến nay, tỉnh Cà Mau vẫn chưa có các phương pháp tiếp cận như vậy Ngoài ra, còn thiếu thông tin

về các điều kiện biên thủy văn ở khu vực ven biển của Cà Mau Hầu hết số liệu được lấy từ các mô hình

số thủy văn quy mô lớn

Trong hai hai đợt đo đất năm 2013 (Tháng 3 và Tháng 9) hợp tác với “Viện Nghiên Cứu Thủy Lợi Miền Nam (SIWRR)” ở Thành phố Hồ Chí Minh, số liệu về độ sâu của vùng nước, mực nước, trầm tích hiện tại, các điều kiện dòng chảy và thủy triều cũng như tiến trình sóng được ghi lại trong hai đợt gió mùa khác nhau ở ba khu vực khảo sát tiêu biểu Những thông tin ghi lại được sử dụng để rút ra các giá trị động lực học hình thái chính cho từng khu vực khảo sát Phân tích kết quả đo tại hiện trường được sử dụng

để rút ra các điều kiện đường bao quan trọng cho quy hoạch dự án và đo kích thước xói lở và các biện pháp bảo vệ bờ biển Sử dụng những thông tin này, ứng dụng các biện pháp bảo vệ xói lở ven biển và các giải pháp thay thế sử dụng tài liệu của địa phương được nghiên cứu

Tài liệu này trình bày chi tiết quan điểm về vùng ven biển của tỉnh Cà Mau, đặc biệt là ba khu vực khảo sát được lựa chọn Ngoài ra, nội dung đo lường cũng được xây dựng và thực hiện Số liệu ghi lại được phân tích, tập trung vào tiến trình sóng và các điều kiện dòng chảy Dựa vào kết quả, các giá trị thiết kế được rút ra Khi xem xét các biện pháp bảo vệ bờ biển và chống xói lở, đánh giá riêng được thực hiện cho từng khu vực và các giải pháp bảo vệ bờ biển và chống xói lở bền vững và khả thi về mặt kỹ thuật được trình bày

Trang 21

Trang 22

02 02 02Khu vực khảo sát

Trang 23

Tỉnh Cà Mau nằm ở cực nam của Đồng bằng sông Cửu Long Tỉnh có tám huyện và một thành phố, thành phố Cà Mau, với tổng diện tích là 5.300 km² và dân số hơn 1,2 triệu người (2010) (hình 1) Tỉnh tiếp giáp biển Tây của Việt Nam (Vịnh Thái Lan) ở phía tây và biển Đông của Việt Nam ở phía nam và phía đông với tổng chiều dài bờ biển là 245 km.

Đây là vùng ven biển có địa hình thấp và độ cao trung bình là 0,3 m – 1,6 m (SIWRP, 2008) Huyện Ngọc

Hình 1: Tỉnh Cà Mau có 8 huyện và thành phố Cà Mau (Nguồn: IMHEN, UBND tỉnh Cà Mau, 2011).

Trang 24

Hiển nằm ở đầu tận cùng của Cà Mau được chia tách với các huyện khác bởi sông Lớn và thực tế nó là một hòn đảo Tỉnh có một nhánh sông lớn và hệ thống kênh được sử dụng cho vận tải, thoát nước và trữ nước Cây trồng chính là lúa, nhưng trong thập niên qua nuôi tôm đã phát triển rộng rãi (IMHEN, 2011) Hơn 3.000 km² của tỉnh hiện được sử dụng cho nuôi trồng thủy sản Điều này đã khiến các khu rừng ngập mặn hiện hữu bị xóa sổ, nơi hình thành nên một vành đai xung quanh khu vực ven biển của tỉnh và có chức năng giống như một hệ thống bảo vệ bờ biển tự nhiên Ở hầu hết khu vực ven biển, đây

là yếu tố bảo vệ bờ biển duy nhất Chỉ một số điểm được bảo vệ bởi các đê đất nhỏ phía sau vành đai rừng ngập mặn

Khí hậu của địa phương là khí hậu gió mùa nhiệt đới với hai mùa:

l Gió mùa mùa đông vào mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 với các hướng gió chính từ phía đông bắc

l Gió mùa mùa hè vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 với các hướng gió chính từ phía tây Nam

Ở những vùng biển xung quanh Đồng bằng gió mùa tạo ra các dòng chảy ở tầng trên của khối nước được tạo trực tiếp bởi ứng suất trượt của gió trên bề mặt nước Hình 2 cho biết lưu số bề mặt trung bình tổng lực trong gió mùa Đông Bắc vào mùa đông và gió mùa Tây Nam vào mùa hè ngoài biển Việt Nam Gió mùa Đông Bắc có ảnh hưởng chính, tạo nên các dòng chảy mạnh dọc bờ biển theo hướng tây nam dọc bờ phía đông của Đồng bằng sông Cửu Long (EISMA, 2010)

Hình 2: Lưu số dòng chảy trung bình ở bề mặt vào mùa hè (trái) và mùa đông (phải) (CHU, 1999).

Dọc bờ phía đông của tỉnh Cà Mau, hướng sóng chính trong đợt gió mùa Đông Bắc là từ phía đông bắc Trong thời kỳ này, sóng từ hướng này là cao nhất trong năm (EISMA, 2010) Trong đợt gió mùa Tây Nam sóng chủ yếu đánh vào bờ phía đông và phía tây của tỉnh Cà Mau từ các hướng tây nam

Bờ biển của bán đảo Cà Mau bị ảnh hưởng bởi sự tương tác phức tạp của hai chế độ thủy triều: Chế độ thủy triều của biển Đông của Việt Nam ảnh hưởng khu vực từ Gành Hào đến Mũi Cà Mau, điểm cực nam Bờ phía tây của Cà Mau bị ảnh hưởng bởi chế độ thủy triều của biển Tây của Việt Nam (ALBERS ET AL., 2013)

Trang 25

l Biển Đông: chế độ bán nhật triều hỗn hợp với biên độ thủy triều lên tới 3 m Thủy triều có hai

xu hướng thấp và hai xu hướng cao với biên độ khác nhau mỗi ngày, như ở hình 3 (trên) Biên

độ thủy triều giảm từ 3 m ở Gành Hào xuống 1 m ở Mũi Cà Mau

l Biển Tây: chế độ nhật triều với biên độ thủy triều khoảng 0,8 m Ở hình 3 (dưới) ảnh hưởng của chế độ của biển Đông lên chế độ thủy triều của biển Tây là rất rõ ràng

Hình 3: Dự báo thủy triều cho các thiết bị đo tại Gành Hào và Sông Đốc,

VN2000 = Cứ liệu Quốc gia Việt Nam (Nguồn: SIWRR).

Trang 26

Hình 4: So sánh các thiết bị đo thủy triều ở Sông Đốc, Gành Hào, Rạch Giá và ghi chép về thủy

triều với ADCP ở Ngọc Hiển vào tháng 3 năm 2013 (Nguồn: SIWRR).

Hình 4 cho biết các mức thủy triều khác nhau ở biển Đông và biển Tây Cũng có thể thấy rằng sự truyền sóng thủy triều lũy tiến là từ phía đông bắc sang tây nam, điều này được chỉ rõ bởi độ trễ của vùng biển cao hơn Lần đầu tiên xảy ra ở Gành Hào và tới Ngọc Hiển khoảng một giờ sau với mức thủy triều thấp hơn Mức thủy triều ở biển Tây khoảng 0,8 m nhỏ hơn nhiều so với biển Đông Ảnh hưởng của chế độ thủy triều của biển Đông rất rõ ràng tại các thiết bị đo của Sông Đốc và Rạch Giá Đường cong thủy triều xuất hiện một lần một ngày bị phá vỡ bởi vùng nước thấp thấp hơn trước hoặc sau vùng nước cao tùy thuộc vào mực nước thấp thấp hơn ở biển Đông Vùng biển cao hơn ở Gành Hào và Rạch Giá xảy ra gần như cùng lúc

Ngoài ra, khu vục ven biển bị ảnh hưởng bởi chế độ xả và tải trầm tích của sông Cửu Long cũng nhà các dòng chảy dọc bờ biển được điều khiển bởi gió mùa hiện tại và các điều kiện sóng thích hợp

Hầu hết trầm tích dọc bờ biển của bán đảo Cà Mau là trầm tích mịn Ở phía đông bắc xung quanh sông Gành Hào có thể tìm thấy cát phù sa ở cửa sông Dọc bờ biển, từ phía tây nam đến Mũi Cà Mau, trầm tích mịn hơn, chuyển từ phù sa cát thành phù sa xung quanh Mũi Cà Mau và còn lại là bùn dọc bờ phía tây, như ở hình 5

Sự phân bố trầm tích này kết hợp với hướng sóng và dòng chảy chính trong gió mùa Đông Bắc cho thấy trầm tích ở bờ biển được vận chuyển dọc bờ biển phía đông với hướng từ đông bắc sang tây nam (NGUYEN, 2009)

Trang 27

Hình 6: Đo độ sâu ở khu vực ven biển của tỉnh Cà Mau (Nguồn: NGUYEN, 2009 & IMHEN, UBND tỉnh Cà Mau, 2011).

Phân tích biến đổi của mép bờ sử dụng hình ảnh của Google Earth cho thấy nhiều phần của mép bờ ở tỉnh Cà Mau bị xói lở nghiêm trọng – và có thể nhìn thấy lớp bồi tích ở những khu vực nhỏ (GABELMANN, 2013) Hình 8 cho biết tổng quan các khu vực xói lở và bồi đắp dọc bờ biển tỉnh Cà Mau Ở huyện Đầm Dơi trong thập niên qua nhìn chung mép bờ biến đổi trung bình -250 m/năm với tốc độ biến đổi trung bình khoảng -22 m/năm Bờ biển phía tây của huyện Năm Căn, tiếp giáp với huyện Đầm Dơi ở phía nam, thậm chí còn bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi xói lở với độ biến đổi trung bình là -360 m và tốc độ biến đổi là -90 m/năm Huyện U Minh trên bờ biển phía tây bị xói lở với độ biến đổi trung bình trong thập niên qua

là -67 m và tốc độ biến đổi trung bình là -8 m/năm Nhìn chung, trong khi xói lở vẫn diễn ra trên bờ biển phía tây, nó không còn rộng rãi hoặc nghiêm trọng như trên bờ biển phía đông (GABELMANN, 2013)

Trang 28

Hình 7: Mép bờ ở huyện Đầm Dơi trong thời kỳ thủy triều dâng cao, ảnh nhìn từ hướng Tây Nam

(Ảnh: STOLZENWALD, J.).

Trong các cuộc quan sát tại chỗ, thấy rõ rằng sự xói lở nghiêm trọng vẫn đang diễn ra, như trong hình 7 Tình trạng xói lở hiện tại ảnh hưởng đến các bộ phận kéo dài của bờ biển phía đông cũng như các khu vực rộng lớn trên bờ biển phía tây Tốc độ xói lở lớn này gây nguy hiểm cho vành đai rừng ngập mặn còn lại Ở một số địa điểm thuộc huyện U Minh, vành đai rừng ngập mặn bị xói lở hoàn toàn và do đó sóng

có thể tác động trực tiếp vào đê (hình 25)

Để có toàn cảnh về các điều kiện dòng chảy, sóng và thủy triều xung quanh bán đảo Cà Mau, ba vị trí mẫu trong khu vực khảo sát đã được lựa chọn để tiến hành đo đạc Ở mỗi vị trí, một khu vực dài 23 km dọc mép bờ được khảo sát Địa điểm của ba vị trí mẫu đã được lựa chọn theo cách có thể hiểu được toàn

bộ quá trình tại mép bờ trong khu vực khảo sát Do đó, các huyện sau đây đã được chọn để tiến hành

đo đạc:

l Huyện Đầm Dơi trên bờ biển phía đông tại ranh giới giáp với tỉnh Bạc Liêu

l Huyện Ngọc Hiển, mũi phía nam của tỉnh Cà Mau, trên vùng nối biển Đông và biển Tây của Việt Nam

l Huyện U Minh trên bờ biển phía tây giáp với tỉnh Kiên Giang ở phía bắc

Trang 29

Hình 8: Các khu vực bị xói lở và bồi lắng trên bờ biển của tỉnh Cà Mau

(Nguồn: GABELMANN, 2013 & IMHEN, UBND tỉnh Cà Mau, 2011).

Hình 9: Các khu vực khảo sát trong khu vực ven biển của tỉnh Cà Mau

(Nguồn: IMHEN, UBND tỉnh Cà Mau, 2011).

Hình 9 cho cái nhìn tổng quan về địa điểm các vị trí mẫu dọc khu vực ven biển Các điểm màu vàng cho biết trung tâm của khu vực khảo sát nơi công tác đo đạc tĩnh được tiến hành Đường mắt xích màu đỏ

là khu vực dài 23 km nơi thu thập thông tin về dòng chảy và độ sâu của vùng nước

Trang 30

10: Khu vực khảo sát Đầm Dơi (Nguồn: IMHEN, UBND tỉnh Cà Mau, 2011).

Hầu như không có các biện pháp bảo vệ bờ biển nhân tạo Không có tường ngăn, đê chắn sóng, đê biển hay đê được xây dựng dọc mép bờ Các biện pháp bảo vệ hạn chế trong việc xây dựng đê chắn sóng bảo vệ Gành Hào và các đê đất nhỏ trong rừng ngập mặn hình thành nên các đường bao quanh ao nuôi trồng thủy sản Do đó, vành đai rừng ngập mặn là hệ thống bảo vệ bờ biển duy nhất chống lũ và xói lở

Hình 11: Mép bờ ở giữa khu vực khảo sát Đầm Dơi tại thời điểm thủy triều dâng cao, nhìn từ

hướng đông bắc (Ảnh: STOLZENWALD, J.).

Trang 31

Hình 12: Mép bờ ở phía nam khu vực khảo sát Đầm Dơi tại thời điểm thủy triều dâng cao

Đất trên bờ biển chủ yếu là phù sa có đất sét, tạo thành một bờ xói lở có chiều cao khoảng 1 – 1,5 m (hình 14) Với khoảng cách với bờ biển ngày càng tăng, có thể nhìn thấy một vài bậc khoảng nửa mét trong độ sâu của vùng nước như hình 13 Hình 13 cũng cho biết vị trí của mép bờ vào năm 2000 (đường màu đỏ) Các bậc trong độ sâu của vùng nước cho biết các mép bờ cũ Ở đây, có thể thấy rõ sự xói lở diễn ra dần dần mỗi năm Do mức xói lở là hơn 20 m một năm các bậc là tất cả những gì còn lại từ mép

bờ cũ Như có thể thấy ở hình 11, 12 và 14 quá trình xói lở này vẫn đang diễn ra hình thành các bờ mới bên ngoài mép bờ hiện có

2000

Hình 13: Bờ đo độ sâu trong vùng nước ở giữa khu vực khảo sát Đầm Dơi.

Trang 32

Hình 14: Mép bờ ở giữa khu vực khảo sát Đầm Dơi tại thời điểm thủy triều dâng cao

Trang 33

Biên độ thủy triều trong khu vực là khoảng 2,5 m Hình 15 trình bày số liệu về thủy triều trong quá trình

đo đạc Có thể thấy rõ sự biến thiên của mức nước thủy triều diễn ra hai lần một ngày Do biên độ thủy triều cao 2,5 m, trong thời kỳ thủy triều dâng thấp, một khu vực rộng lớn phía trước mép bờ trở nên khô ráo Nhưng trong thời kỳ thủy triều dâng cao, khu vực này bị ngập và sóng tác động trực tiếp vào mép bờ mà không bị suy giảm năng lượng sóng do tác động của vùng nước nông ví dụ như cạn nước

và khúc xạ Sự tấn công liên tục của sóng gây xói lở thêm tại bờ biển trong thời kỳ thủy triều dâng cao

Ở hình 16, có thể thấy sóng đánh trực tiếp vào bờ biển Cũng có thể thấy mép bờ có dạng răng cưa Các mũi biển nhỏ còn lại có các lỗ hổng liền kề Trong các lỗ hổng này, có các dòng chảy hình trụ gây xói lở thêm ở các mũi biển đang bị khoét rộng thêm

Hình 15: Thủy triều ở Đầm Dơi được ghi lại bằng ADCP từ ngày 19.03 đến ngày 23.03.2013

Hình 16: Mép bờ ở giữa khu vực khảo sát Đầm Dơi trong thời kỳ thủy triều dâng cao

Trang 34

2.2 Ngọc Hiển

Vị trí mẫu ở huyện Ngọc Hiển bao gồm khu vực xung quanh Mũi Cà Mau đầu cực nam của bán đảo

Cà Mau, xem hình 17 Huyện là khu vực nằm rất thấp với độ cao trung bình là 1 m trên mực nước biển (SIWRP, 2008) Bị tách khỏi đất liền bởi Sông Lớn, Ngọc Hiển là một hòn đảo được hình thành từ các trầm tích bắt nguồn từ sông Cửu Long Do đó, đất rất mịn và huyện có đặc điểm là có nhiều đầm lầy và có thể được phân loại là khu vực gần biển hơn là vùng đất cạn Do vị trí thấp khả năng bị ngập lụt do nước biển dâng và cường độ cao hơn của các hiện tượng thời tiết cực đoan là rất cao Năm 1997, cơn bão Linda đã vượt qua bán đảo gây lụt và hủy hoại phần lớn cơ sở hạ tầng, các làng chài và thiên nhiên

Hình 17: Khu vực khảo sát Ngọc Hiển (Nguồn: IMHEN, UBND CÀ MAU , 2011).

Đất đai trong vùng nông thôn này chủ yếu dành cho nuôi tôm Yêu cầu về không gian của các ao tôm dẫn đến việc phải chặt bỏ phần lớn rừng ngập mặn Kết quả là chiều rộng của vành đai rừng ngập mặn hiện nay rất nhỏ, gây nguy hiểm cho chức năng bảo vệ của rừng Do giảm chiều rộng của vành đai rừng ngập mặn nên các cơn sóng bị làm yếu càng ít đi và các con sóng cao hơn có thể vươn tới vùng nằm sâu cách xa bờ biển, làm tăng nguy cơ bị lụt Vành đai rừng ngập mặn chỉ là hệ thống bảo vệ bờ biển dọc hầu hết mép bờ Chỉ ở Rừng quốc gia Mũi Cà Mau ở đầu bán đảo một tuyến kè chắn sóng được xây dựng dưới dạng hai hàng cọc bê tông và đá được xếp ở giữa bảo vệ mép bờ khỏi tác động của sóng

Khu vực khảo sát có thể được tách thành hai phần:

l Phần phía tây lên đến cực nam có đặc điểm là vùng nước nông phía trước mép bờ bao gồm các gợn cát lớn Khu vực này, một dài đất có chiều rộng khoảng 2 km phía trước mép bờ, có độ sâu nước chỉ khoảng 1 – 1,5 m trong thời kỳ thủy triều dâng cao Không thể phân tích những thay đổi của mép bờ trong khu vực này sử dụng hình ảnh từ vệ tinh do thiếu hình ảnh và số liệu trong quá khứ

l Phần hai là từ điểm phía nam kéo dài đến phía đông Phần này không nông bằng phần kia của khu vực khảo sát Các khu của rừng ngập mặn bị ngập nước trong thời kỳ thủy triều dâng cao, trong khi đó trong thời kỳ thủy triều dâng thấp, rừng bị khô cạn Có thể thấy xói lở ở khu vực này như trong hình 18

Trang 35

Hình 18: Mép bờ ở phía tây của khu vực khảo sát Ngọc Hiển trong thời kỳ thủy triều dâng cao

Đáy biển có phù sa cát, trong khi đó bờ biển chủ yếu là phù sa và đất sét Nhưng ở một số điểm trên bờ biển,

có thể thấy các đường bao bờ nhỏ bằng cát Các đường bao đo độ sâu của vùng phía tây (hình 19 trên) cho thấy độ dốc thoai thoải ra phía các dải lớn 2,5 km từ bờ biển cùng với đáy biển ở phía xa hơn cũng cho thấy

độ dốc thoai thoải Ở vùng phía đông, các đường bao trông khác hơn Một bậc có chiều cao khoảng 2 m được phát hiện gần với mép bờ, như trong hình 19 (dưới) Trong vùng này các lỗ hổng nhỏ trong vành đai rừng được bắt đầu phát triển và gây nguy hiểm cho chức năng bảo vệ của rừng ngập mặn

Hình 19: Các đường bao đo độ sâu ở phía tây (trên) và phía đông (dưới)

của khu vực khảo sát Ngọc Hiển.

Trang 36

Hình 20: Thủy triều ở Ngọc Hiển được ghi bằng ADCP từ ngày 24.03 đến ngày 28.03.2013.

Hình 20 là hình ảnh thủy triều trong quá trình đo Thủy triều là thủy triều xuất hiện hai lần một ngày với biên độ khoảng 1 m cho thấy khu vực này thuộc chế độ thủy triều của biển Đông của Việt Nam Tuy nhiên, biên độ thủy triều nhỏ hơn biên độ ở Đầm Dơi do ảnh hưởng của chế độ thủy triều của biển Tây của Việt Nam, xem Phụ lục I

2.3 U Minh

Khu vực khảo sát U Minh nằm trên bờ biển phía tây của tỉnh Cà Mau, gồm 20 km ở huyện U Minh và 3 km

ở huyện Trần Văn Thời ở phía nam, xem hình 21 Mép bờ ở khu vực này tương đối thẳng Bờ biển được bảo vệ bởi một vành đai rừng ngập mặn hẹp phía trước một con đê đất nhỏ Ở nhiều điểm, vành đai rừng ngập mặn này đã bị xói lở hoàn toàn để lộ ra con đê bảo vệ vùng đất nằm sâu cách xa bờ biển Phân tích những biến đổi của mép bờ cho thấy khu vực này có tốc độ thay đổi trung bình khoảng -10 m/năm Hình 24 cho biết xói lở nghiêm trọng hơn ở một số khu vực đặc biệt là cửa cống Các dòng chảy hình trụ tấn công những điểm yếu này có thể gây thêm xói lở ở các mũi biển liền kề

Hình 21: Khu vực khảo sát U Minh (Nguồn: IMHEN, UBND tỉnh Cà Mau 2011).

Trang 37

Ở giữa và phía nam huyện U Minh và phía bắc huyện Trần Văn Thời, vẫn có thể nhìn thấy vành đai rừng ngập mặn này (hình 22 và 23) Nhưng nó cũng bị đe dọa bởi các lỗ hổng ngày càng lớn do cơ sở hạ tầng nuôi trồng thủy sản bên ngoài rừng ngập mặn gây ra

Ở nhiều điểm phía bắc U Minh, rừng ngập mặn đã bị xói lở hoàn toàn và đê bị tiếp xúc trực tiếp với sóng, như trong hình 25 Ở phần này của bờ biển, một số biện pháp bảo vệ bờ biển đã được xây dựng để bảo

vệ đê khỏi bị xói lở thêm (hình 26) Chỉ các phần nhỏ của bờ biển có công trình bảo vệ và hầu hết mới được xây dựng gần đây

Hình 22: Mép bờ ở phía nam khu vực khảo sát U Minh (Ảnh: STOLZENWALD, J.).

Hình 23: Mép bờ ở giữa khu vực khảo sát U Minh trong thời kỳ thủy triều dâng cao,

nhìn từ hướng nam (Ảnh: STOLZENWALD, J.).

Trang 38

Đất ở khu vực này là bùn và hầu hết có phù sa với lượng đất sét lớn Công tác đo độ sâu trong khu vực khảo sát rất đều đặn dọc bờ biển mà không có sự chênh lệch lớn giữa phía bắc và nam Độ cao của dốc giảm liên tục khi khoảng cách đến bờ biển tăng (hình 27)

Vành đai rừng ngập mặn

Cửa cống Tuyến đê đất

Mép bờ năm 2001

Hình 24: Khu vực khảo sát U Minh, ảnh vệ tinh từ năm 2011 với đường màu đỏ

là mép bờ năm 2001 (Ảnh: Google Earth, Nguồn: GABELMANN, 2013).

Trang 39

Hình 25: Bảo vệ đê ở phía bắc khu vực khảo sát U Minh (Ảnh: STOLZENWALD, J.)

Hình 26: Bảo vệ rừng ngập mặn ở phía bắc khu vực khảo sát U Minh bằng rọ đá (trái) và đê chắn

sóng dạng tường đứng (phải) (Ảnh: STOLZENWALD, J.).

Hình 27: Đường bao đo độ sâu ở phía bắc (trên) và phía nam (dưới) khu vực khảo sát U Minh.

Trang 40

Hình 28 ghi lại thủy triều trong quá trình đo đạc Biên độ thủy triều khoảng 0,8 m U Minh có chế độ thủy triều của biển Tây của Việt Nam, với thủy triều xuất hiện một lần một ngày Do vị trí của nó, vẫn có thể nhìn thấy ảnh hưởng của thủy triều xuất hiện hai lần một ngày ở biển Đông của Việt Nam, được thể hiện bằng phần bị che khi mực nước dâng thấp và khi bắt đầu triều cường

Hình 28: Thủy triều ở U Minh được ghi bằng ADCP từ ngày 30.03 đến ngày 03.04.2013.

Định dạng
Số trang	147
Dung lượng	20,12 MB