CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÁC BƯ C NGHIÊN C U.... Phương pháp nghiên c u..... Các ñi2u ki*n ñ-ng l'c chi ph i trên hình thái châu th... Phương pháp mô hình toán.. Đ- mu i ñơn v PSU - Practical
Trang 1Đ I H C QU C GIA HÀ N I TRƯ NG Đ I H C KHOA H C T NHIÊN
Trang 2Đ I H C QU C GIA HÀ N I TRƯ NG Đ I H C KHOA H C T NHIÊN
Trang 3L I CAM ĐOAN
Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên c u c a riêng tôi Các
k t qu c a lu n án là m i và chưa t ng ñư c ai công b trong b t kỳ công trình nào khác Nh ng k t qu vi t chung v i các tác gi khác ñã
ñư c các ñ ng tác gi cho phép khi ñưa vào lu n án
Tác gi
Nguy n Ng c Ti n
Trang 4L I C M ƠN
Trư c h t, v i lòng kính tr ng và bi t ơn sâu s!c, tôi xin g"i l#i c m ơn chân thành t i GS TS Đinh Văn Ưu và TS Đ% Huy Cư#ng là nh ng ngư#i Th&y ñã dành cho tôi s' quan tâm, nh ng hư ng d(n t n tình và nh ng ñ)nh hư ng khoa h c hi*u qu nh t trong su t quá trình nghiên c u, th'c hi*n lu n án Ngoài ra, tôi mu n bày t+ l#i c m ơn ñ,c bi*t t i Ông Tr&n T n Phúc Ch t)ch H-i ñ ng qu n tr), T.ng Giám Đ c Công ty CP Tư v n Thi t k C ng - K/ thu t Bi0n ñã cho phép tôi s" d1ng m-t ph&n s li*u thu-c d' án “Lu ng cho tàu bi0n tr ng t i l n vào sông H u”
Trong quá trình th'c hi*n lu n án, tôi ñã nh n ñư c nhi2u s' quan tâm, giúp ñ3 nhi*t tình và có hi*u qu c a các th&y cô giáo trong Khoa Khí tư ng - Th y văn và H i dương h c thu-c Trư#ng Đ4i h c Khoa h c T' nhiên - Đ4i h c Qu c gia Hà N-i; Ban lãnh ñ4o cũng như các ñ ng nghi*p Vi*n Đ)a ch t và Đ)a v t lý Bi0n – Vi*n Hàn lâm Khoa h c và Công ngh* Vi*t Nam, ñ,c bi*t là s' quan tâm, giúp ñ3 và ñ-ng viên c a
nh ng ngư#i thân trong gia ñình ñã chia s6, ñ-ng viên góp ph&n không nh+ vào s' thành công c a lu n án
Ngoài ra, tôi còn nh n ñư c nh ng ý ki n ñóng góp h t s c quý báu và r t b ích c a các giáo sư, phó giáo sư, các nhà khoa h c và ñ ng nghi*p trong và ngoài cơ quan Tôi xin chân thành c m ơn./
Trang 5
M C L C
L#i cam ñoan
L#i c m ơn
M Đ U 1
CHƯƠNG 1: T NG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN C U, CƠ S LÝ LU N VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U 9
1.1 T NG QUAN CÁC V N Đ NGHIÊN C U CÓ LIÊN QUAN 9
1.1.1 T.ng quan các nghiên c u trong và ngoài nư c có liên quan ñ n quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích 9
1.1.2 T.ng quan các k t qu nghiên c u trong nư c và qu c t t4i vùng bi0n ven b# c"a sông H u và h* th ng sông Mê Kông 14
1.2 CƠ S LÝ LU N 27
1.2.1 Nghiên c u quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích thông qua nghiên c u cơ ch hình thành và t n t4i vùng ñ- ñ1c c'c ñ4i 27
1.2.2 Nghiên c u quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích thông qua nghiên c u ñi2u ki*n ñ-ng l'c chi ph i hình thái trên th2m châu th ng p nư c 28
1.2.3 Nghiên c u bi n ñ-ng tr&m tích thông qua ng d1ng mô hình v n chuy0n và cân b7ng bùn tích h p dòng ch y và sóng 31
1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÁC BƯ C NGHIÊN C U 33
1.3.1 Phương pháp nghiên c u 33
1.3.2 N-i dung các bư c ti n hành nghiên c u 35
CHƯƠNG 2: CƠ CH HÌNH THÀNH, T N T I VÙNG NƯ C Đ C C C Đ I VÀ ĐI U KI N Đ NG L C CHI PH I QUY LU T BI N Đ NG TR M TÍCH
39 2.1 Đ C ĐI M CÁC Y U T T NHIÊN VÀ NHÂN SINH NH HƯ NG Đ N CƠ CH HÌNH THÀNH, T N T I VÙNG Đ C C C Đ I VÀ QUY LU T BI N Đ NG TR M TÍCH C A SÔNG H U 39 2.1.1 Y u t th y, h i văn ……… 39
Trang 6
2.1.2 Y u t ñ)a ch t ñ)a m4o 46
2.1.3 Công trình nhân sinh 50
2.2 CƠ CH HÌNH THÀNH VÀ PHÂN B VÙNG Đ C C C Đ I C A SÔNG H U……….………… 54
2.2.1 Cơ ch hình thành vùng ñ1c c'c ñ4i ……….…… 54
2.2.2 Phân b vùng ñ1c c'c ñ4i theo chu kỳ tri2u mùa mưa và mùa khô 75
2.3 ĐI U KI N Đ NG L C CHI PH I QUY LU T BI N Đ NG TR M TÍCH TRÊN CHÂU TH NG P NƯ C KHU V C C A SÔNG H U……….……
79 2.3.1 Các ñi2u ki*n ñ-ng l'c chi ph i trên hình thái châu th ng p nư c 79
2.3.2 Bi n ñ-ng tr&m tích theo mùa 85
CHƯƠNG 3 NG D NG MÔ HÌNH S TR NGHIÊN C U QUY LU T BI N Đ NG TR M TÍCH VÙNG NGHIÊN C U 94
3.1 Đ T V N Đ 94
3.1.1 L'a ch n mô hình 94
3.1.2 Bài toán nghiên c u quá trình th y ñ-ng l'c và v n chuy0n tr&m tích vùng c"a sông 95
3.2 THI T L P MÔ HÌNH CHO VÙNG C A SÔNG H U 96
3.2.1 Mi2n tính và lư i tính 96
3.2.2 S li*u ñ&u vào và ñi2u ki*n biên 98
3.2.3 Hi*u ch8nh và ki0m ñ)nh mô hình 102
3.3 K T QU ĐÁNH GIÁ VÀ PHÂN TÍCH 115
3.3.1 Ch ñ- th y ñ-ng l'c 115
3.3.2 Bi n ñ-ng chu kỳ tri2u c a ñ- mu i và vùng ñ1c c'c ñ4i theo ñ- sâu trong mùa mưa và mùa khô 120
3.3.3 Phân b không gian theo chu kỳ tri2u ñ- mu i và vùng ñ1c c'c ñ4i trong mùa mưa và mùa khô 125
3.3.4 Bi n ñ-ng theo mùa ñ- mu i và SSC t4i các t&ng sâu 132
3.3.5 Phân b vùng ñ1c c'c ñ4i (SSC max) trong mùa mưa và mùa khô 133
3.3.6 Bi n ñ.i hình thái 135
K T LU N 138
DANH M C CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG B 140
Trang 8NN&PTNT : Nông nghi*p và phát tri0n nông thôn
DHI : Danish hydraulic Institute
ETM : Estuarine turbidity Maximum - Vùng ñ1c c'c ñ4i c"a sông
HD : Hydrodynamics - Th y ñ-ng l'c
KHCN : Khoa h c công ngh*
KHTL : Khoa h c Th y l i
MTZ : Maximum Turbidity Zone – Vùng ñ1c c'c ñ4i
MT : Mud Transport – V n chuy0n bùn
NTU : Nephelometric Turbidity Units – Đơn v) ño ñ- ñ1c
NCS : Nghiên c u sinh
PORTCOAST : Công ty c ph&n k/ thu t c ng ñư#ng th y
SPM : Suspended Particulate Matter - Các h4t v t ch t lơ l"ng
SSC : Suspended Sediment Concentration - Hàm lư ng tr&m tích lơ l"ng
Trang 9
DANH M C CÁC B NG
2.3 Kh i lư ng cát – s+i (m3/năm) b) khai thác trên dòng sông Mê Kông 52
3.3 Các thông s c a mô hình v n chuy0n bùn MIKE 3 FM MT 110
1.5 Sơ ñ m,t c!t th:ng ñ ng c a sư#n châu th ng p nư c c a các con
2.1 Bi n trình lưu lư ng tháng t4i tr4m M/ Thu n 2009 - 2015 40 2.2 Bi n trình lưu lư ng tháng t4i tr4m C&n Thơ 2009 - 2015 40 2.3 Hàm lư ng ch t lơ l"ng m,t ngang t ng gi# tri2u lên và xu ng Tr4m
2.4 Bi n trình hàm lư ng tr&m tích t&ng m,t mùa mưa t4i các tr4m S0,
Trang 10
2.17 Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m S0 trong mùa mưa 56 2.18 Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m S0 trong mùa khô 56 2.19 Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m S0 trong mùa mưa 56 2.20 Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m S0 trong mùa khô 56
2.25 Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m D3 trong mùa mưa 59 2.26 Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m D3 trong mùa khô 59 2.27 Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m D3 trong mùa mưa 59 2.28 Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m D3 trong mùa khô 59
2.33 Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m S11 trong mùa mưa 62 2.34 Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m S11 trong mùa khô 62 2.35 Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m S11 trong mùa mưa 62 2.36 Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m S11 trong mùa khô 62
2.41 Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m S12 trong mùa mưa 64 2.42 Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m S12 trong mùa khô 64 2.43 Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m S12 trong mùa mưa 64 2.44 Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m S12 trong mùa khô 64 2.45 Bi n trình tri2u và các v) trí trích xu t s li*u m,t c!t trong mùa mưa 66 2.46 Bi n trình tri2u và các v) trí trích xu t s li*u m,t c!t trong mùa khô 66 2.47 Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u cư#ng (C1)
Trang 112.73 Phân b t c ñ- dòng ch y theo th#i gian tr4m A 81 2.74 Phân b hư ng dòng ch y theo th#i gian tr4m A 81 2.75 Phân b t c ñ- dòng ch y theo th#i gian tr4m B 82 2.76 Phân b hư ng dòng ch y theo th#i gian tr4m B 82 2.77 Bi n ñ-ng theo th#i gian c a SSC và t c ñ- dòng ch y t4i tr4m A 83 2.78 Bi n ñ-ng theo th#i gian c a SSC và t c ñ- dòng ch y t4i tr4m B 83
Trang 12
2.79 So sánh phân b theo th#i gian v n t c trư t ñáy, v n t c dòng ch y
2.80 So sánh phân b theo th#i gian v n t c trư t ñáy, v n t c dòng ch y
2.81 Phân b theo th#i gian SSC và ñư#ng kính h4t t4i tr4m A1 87 2.82 Phân b theo th#i gian SSC và ñư#ng kính h4t t4i tr4m A 87 2.83 Phân b theo th#i gian SSC và ñư#ng kính h4t t4i tr4m B 87 2.84 Phân b theo th#i gian SSC và ñư#ng kính h4t t4i tr4m C 88
2.87 Bi n ñ-ng mùa hàm lư ng SSC l p ñáy t4i tr4m B 89 2.88 So sánh bi n ñ-ng hàm lư ng SSC trong mùa khô t4i tr4m A, B 89 2.89 M,t c!t t m,t t i ñáy hàm lư ng SSC theo chu kỳ tri2u 92 2.90 Quy lu t v n chuy0n tr&m tích trên khu v'c châu th ng p nư c 92 3.1 Sơ h a mô t các cơ ch và các quá trình l p ra hình thái VCS H u 95 3.2 Mi2n tính, lư i tính, các ño4n biên m9 và các tr4m th y văn, v) trí
các tr4m kh o sát th y – h i văn vào tháng 4 và tháng 9 năm 2009 97
3.4 So sánh k t qu mô ph+ng và th'c ño m'c nư c t4i 4 tr4m c"a sông
3.5 So sánh k t qu mô ph+ng và th'c ño các y u t sóng bi0n t ngày
3.6
So sánh k t qu mô ph+ng và th'c ño SSC tr4m S12 vào tháng 4 (ñ0
ki0m ñ)nh mô hình MT) và tháng 8 (ñ0 hi*u ch8nh mô hình MT) năm
2009
109
3.7 So sánh k t qu mô ph+ng và th'c ño các thành ph&n v n t c theo vĩ
tuy n và kinh tuy n t ngày 9 ñ n ngày 12/4/2009 t4i tr4m S11 112 3.8 So sánh k t qu mô ph+ng và th'c ño các y u sóng bi0n t4i tr4m ño
3.9 Trư#ng sóng 9 ñ8nh tri2u (a) và chân tri2u (b) mùa mưa 116 3.10 Trư#ng sóng 9 ñ8nh tri2u (a) và chân tri2u (b) mùa khô 116 3.11 Dòng ch y tri2u xu ng mùa mưa t&ng m,t và t&ng ñáy 118 3.12 Dòng ch y tri2u xu ng mùa khô t&ng m,t và t&ng ñáy 118 3.13 Dòng ch y tri2u lên mùa mưa t&ng m,t và t&ng ñáy 119 3.14 Dòng ch y tri2u lên mùa khô t&ng m,t và t&ng ñáy 119 3.15 Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí ñ8nh tri2u mùa mưa 121 3.16 Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí ñ8nh tri2u mùa khô 121 3.17 Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí tri2u rút mùa mưa 122 3.18 Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí tri2u rút mùa khô 122 3.19 Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí chân tri2u mùa mưa 123 3.20 Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí chân tri2u mùa khô 123 3.21 Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí tri2u dâng mùa mưa 124 3.22 Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí chân tri2u mùa khô 124
Trang 13
3.23 Phân b ñ- mu i và SSC mùa mưa t&ng m,t (ñ8nh tri2u) 126 3.24 Phân b ñ- mu i và SSC mùa khô t&ng m,t (ñ8nh tri2u) 126 3.25 Phân b ñ- mu i và SSC mùa mưa t&ng ñáy (ñ8nh tri2u) 127 3.26 Phân b ñ- mu i và SSC mùa khô t&ng ñáy (ñ8nh tri2u) 127 3.27 Phân b ñ- mu i và SSC mùa mưa t&ng m,t (chân tri2u) 130 3.28 Phân b ñ- mu i và SSC mùa khô t&ng m,t (chân tri2u) 130 3.29 Phân b ñ- mu i và SSC mùa mưa t&ng ñáy (chân tri2u) 131 3.30 Phân b ñ- mu i và SSC mùa khô t&ng ñáy (chân tri2u) 131 3.31 Bi n ñ-ng mùa c a ñ- mu i t&ng m,t, t&ng gi a và t&ng ñáy t4i tr4m
(năm 2009) Giá tr) âm là xói và giá tr) dương là b i 135 3.42 Bi n trình b2 dày l p l p b i/xói theo th#i gian (1 năm) t4i b n ñi0m
trên khu v'c nghiên c u Giá tr) âm là b) xói và giá tr) dương là b i 136
Trang 14M Đ U
1 Tính c%p thi t c&a ñ( tài nghiên c)u
Vùng c"a sông là nơi có h* sinh thái và ñ-ng l'c khác bi*t Đây là nơi chuy0n
ti p và là vùng x y ra s' tương tác gi a ñ t li2n và bi0n v i quy mô và v) trí bi n ñ.i theo vai trò nh hư9ng c a dòng v t ch t t l1c ñ)a và dao ñ-ng m'c nư c th y tri2u T4i khu v'c c"a sông ven bi0n s' giao thoa ñ ng th#i ba y u t th y ñ-ng l'c bao
g m sóng, lưu lư ng sông và dòng tri2u Các y u t này chi ph i, nh hư9ng quá trình
v n chuy0n, l!ng ñ ng tr&m tích và toàn b- h* sinh thái phát tri0n vùng c a sông ven bi0n M-t trong nh ng k t qu c a s' tương tác l1c ñ)a bi0n 9 vùng c"a sông là s' hình thành và t n t4i c a các vùng nư c ñ1c có hàm lư ng cao có th0 ñ4t c'c ñ4i, hi*n
tư ng này chi ph i s' hình thành c a tr&m tích, quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích và quá trình b i t1 và xói l9 lu ng l4ch t4i vùng c"a sông
Sông H u là m-t nhánh sông chính c a h* th ng sông Mê Kông thông ra bi0n qua hai c"a Đ)nh An và Tr&n Đ2, nó có vai trò r t quan tr ng trong m4ng giao thông
v n t i nói chung, giao thông th y nói riêng c a h4 lưu Đ ng b7ng sông C"u Long (ĐBSCL) Ngoài ra, sông H u còn là vùng có h* sinh thái ñ,c thù, là nơi giao thoa, tương tác gi a môi trư#ng sông – bi0n và l1c ñ)a, là nơi ch a nhi2u ti2m năng to l n v2 tài nguyên thiên nhiên, v) th và cũng là nơi ch)u nhi2u tác ñ-ng kh!c nghi*t c a các y u t ñ-ng l'c c t phía sông và phía bi0n, cũng như y u t nhân sinh gây ra các quá trình bi n ñ-ng tr&m tích mà h* qu c a nó là b i l!ng, xói l9 bi n ñ.i hình thái b#, bãi nh hư9ng nghiêm tr ng ñ n ñ#i s ng nhân sinh và phát tri0n kinh t xã h-i
Các y u t nh hư9ng ñ n vùng bi0n ven b# c"a sông H u là khác nhau, không
ñ ng nh t v2 không gian và bi n ñ-ng liên t1c theo th#i gian Chính vì v y, khu v'c
này bi n ñ.i liên t1c theo không gian, theo th#i gian cho t ng mùa khí h u, t ng con tri2u và t ng nhi<u ñ-ng th#i ti t M,t khác, khu v'c này ñang ñ i m,t v i các tác
ñ-ng kh c li*t do bi n ñ.i khí h u, nư c bi0n dâng và phát tri0n kinh t xã h-i 9
thư ng ngu n cũng như h4 lưu sông Mê Kông
V2 lý thuy t, các v n ñ2 liên quan ñ n quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích ñã ñư c m-t
s nhà khoa h c lý gi i B c tranh v2 s' v n chuy0n tr&m tích lơ l"ng (TTLL) r t quan
tr ng trong vi*c d' báo, ñánh giá quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích 9 vùng c"a sông ven bi0n Tuy nhiên, v2 m,t ñ)nh tính và ñ)nh lư ng, có th0 nói ñây v(n còn là bài toán chưa có l#i gi i thuy t ph1c Khi chưa có các s li*u c1 th0 v2 ñ)nh lư ng, m i quy
Trang 15ho4ch phát tri0n s6 d ng l4i m c chung chung, hi*u qu th'c t s6 th p và b p bênh Làm ch ñư c quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích, hình thành và phát tri0n th2m châu th
ng p nư c trên cơ s9 xác ñ)nh cơ ch hình thành và vai trò c a vùng nư c ñ1c c'c ñ4i
và ñi2u ki*n th y ñ-ng l'c chi ph i s6 là cơ s9 khoa h c cho vi*c quy ho4ch ñ)nh
hư ng các phương án t ch c lãnh th., tri0n khai các d' án kh thi trong tương lai, xây d'ng các phương án phòng ch ng xói l9 - b i t1, n ñ)nh bãi, c"a sông ph1c v1 cho giao thông th y, b o v* môi trư#ng và phát tri0n kinh t bi0n b2n v ng
Trên cơ s9 các v n ñ2 ñang t n t4i, lu n án ñi sâu nghiên c u quy lu t bi n
ñ-ng tr&m tích có ngu n g c t sông – bi0n và bi n ñ-ng tr&m tích trên châu th ng p
nư c v i tên ñ2 tài “Nghiên c u quy lu t bi n ñ ng tr m tích vùng bi n ven b c a
sông H u” C1 th0 là xác ñ)nh cơ ch hình thành và t n t4i vùng nư c ñ1c c'c ñ4i khu
v'c c"a sông; xác ñ)nh các ñi2u ki*n ñ-ng l'c chi ph i quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích và
ñ)a hình ñáy (hình thái) trên châu th ng p nư c; ñánh giá bi n ñ-ng ñư#ng b# qua các
th#i kỳ nh7m tìm ra nguyên nhân gây b i xói và bi n ñ.i ñ)a hình b#, bãi trong th#i gian trung và dài h4n dư i tác ñ-ng c a y u t t' nhiên và các tác ñ-ng c a con ngư#i, góp ph&n quy ho4ch ñ)nh hư ng các phương án t ch c lãnh th ph1c v1 cho giao thông th y, b o v* môi trư#ng và phát tri0n kinh t bi0n b2n v ng
2 M*c tiêu nghiên c)u:
- Xác ñ)nh cơ ch hình thành và phân b vùng nư c ñ1c c'c ñ4i c"a sông H u
- Làm sáng t+ ñi2u ki*n ñ-ng l'c chi ph i quy lu t v n chuy0n tr&m tích lơ l"ng
và bi n ñ.i hình thái trên châu th ng p nư c khu v'c c"a sông H u
3 Nhi#m v* và n i dung nghiên c)u:
Đ0 ñ4t ñư c nh ng m1c tiêu trên, lu n án ñ,t ra các nhi*m v1 sau:
1) Thu th p, kh o sát th'c ñ)a b sung, x" lý, h* th ng hoá các tư li*u và s li*u
ñã có liên quan ñ n ch ñ- th y ñ-ng l'c, v n chuy0n và bi n ñ-ng tr&m tích, ñ)a hình
và ñ)a m4o vùng nghiên c u
2) Phân tích, ñánh giá, xác ñ)nh nh ng y u t nh hư9ng ch y u ñ n quy lu t
bi n ñ-ng dài h4n tr&m tích ñáy và b#, bãi bi0n khu v'c c"a sông H u theo mùa
3) Nghiên c u cơ ch hình thành, phân b ñ- ñ1c t4i khu v'c c"a sông H u trong ñó, tr ng tâm là vùng nư c ñ1c c'c ñ4i và ñi2u ki*n ñ-ng l'c chi ph i ñ n quy
lu t bi n ñ-ng tr&m tích trên châu th ng p nư c theo k t qu phân tích s li*u kh o sát
Trang 164) =ng d1ng mô hình s tr) nghiên c u quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích vùng nghiên c u
4 Đ+i tư-ng và ph.m vi nghiên c)u c&a lu/n án
Đ i tư ng nghiên c u c a lu n án là quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích t4i vùng ven
bi0n c"a sông H u, ñư c xác ñ)nh thông qua v n chuy0n tr&m tích v i s' t n t4i vùng
nư c ñ1c c'c ñ4i và các ñi2u ki*n th y ñ-ng l'c chi ph i ñ,c ñi0m hình thái trên châu
th vùng ng p nư c và ñư#ng b# bi n ñ-ng theo th#i gian
Ph4m vi không gian nghiên c u c a lu n án là vùng ven b# c"a sông H u trong
ñó nơi các quá trình sông – bi0n và th y th4ch ñ-ng l'c có s' tương tác m4nh m6 nh t
5 Phương pháp nghiên c)u
Đ0 ñ4t ñư c m1c tiêu, n-i dung nghiên c u, lu n án ñã s" d1ng t.ng h p các
lo4i phương pháp nghiên c u truy2n th ng và hi*n ñ4i, bao g m:
Phương pháp th ng kê, t.ng h p và phân tích s li*u
Phương pháp kh o sát ño ñ4c, ñi2u tra th'c ñ)a
Phương pháp mô hình toán
Phương pháp chuyên gia
6 Nh1ng ñi2m m3i c&a lu/n án
- Xác ñ)nh ñư c s' t n t4i và ph4m vi phân b c a vùng ñ1c c'c ñ4i t4i khu v'c c"a sông H u
- Phân tích ñư c các ñi2u ki*n th y ñ-ng l'c chi ph i bi n ñ-ng các ñ,c trưng hình thái trên châu th ng&m khu v'c c"a sông H u
7 Lu/n ñi2m b o v#
Lu n ñi m 1: Quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích ph1 thu-c vào cơ ch hình thành và
bi n ñ-ng vùng nư c ñ1c c'c ñ4i t4i vùng c"a sông H u theo mùa dư i tác ñ-ng và chi ph i c a quá trình tương tác sông - bi0n nh hư9ng ñ n quá trình l!ng ñ ng và tái l!ng ñ ng tr&m tích
Lu n ñi m 2: T các k t qu t.ng h p, phân tích, ñánh giá s li*u kh o sát th'c
t và ng d1ng mô hình s tr) t4i vùng nghiên c u, lu n án ñã xác ñ)nh ñư c cơ ch hình thành, t n t4i vùng nư c ñ1c c'c ñ4i và các ñi2u ki*n th y ñ-ng l'c chi ph i bi n
ñ-ng tr&m tích trên châu th ng p nư c góp ph&n làm rõ quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích
và b i xói vùng nghiên c u
8 Ý nghĩa khoa h c và th5c ti n
Trang 17Ý nghĩa khoa h c:
- Lu n án ñã ch8 ra ñư c quy lu t phân b c a vùng nư c ñ1c c'c ñ4i và bi n
ñ-ng do tác ñ-ng c a sông và bi0n d'a trên các s li*u kh o sát và mô hình toán
- Tương tác c a vùng nư c ñ1c c'c ñ4i và quá trình v n chuy0n tr&m tích ven b# khu v'c c"a sông ven b# sông H u
Ý nghĩa th c ti n:
- Lu n án nghiên c u các quá trình v n chuy0n tr&m tích, b i t1 xói l9 lu ng l4ch giao thông th y t4i khu v'c c"a sông H u K t qu thu ñư c là cơ s9 khoa h c cho vi*c quy ho4ch ñ)nh hư ng các phương án t ch c lãnh th., tri0n khai các d' án
kh thi trong tương lai, xây d'ng các phương án phòng ch ng xói l9 - b i t1, n ñ)nh bãi, c"a sông ph1c v1 cho giao thông th y, b o v* m-i trư#ng và phát tri0n kinh t bi0n b2n v ng
9 Cơ s6 tài li#u th5c hi#n lu/n án
1 Cơ s9 d li*u các b n ñ ñ)a hình ñáy và b# vùng nghiên c u và lân c n ñư c th0 hi*n 9 m1c 3.2.2 (Chương 3)
2 S li*u khí tư ng th y văn t4i các tr4m n2n c a Trung tâm Khí tư ng th y văn Qu c gia, Vi*n Khí tư ng th y văn và BĐKH cung c p
3 S li*u kh o sát v2 khí tư ng th y văn, h i văn, s li*u dòng ch y, sóng, tr&m tích b2 m,t, tr&m tích lơ l"ng thu-c “D' án lu ng cho tàu bi0n có tr ng t i l n vào sông H u”, “nhi*m v1 h p tác Vi*t M/” và các s li*u kh o sát b sung tháng 4 năm
2018 do NCS th'c hi*n c1 th0 như sau:
- D' án Lu ng cho tàu bi0n tr ng t i l n vào sông H u: Theo Quy t ñ)nh phê duy*t ñ2 cương thu th p và kh o sát ñi2u ki*n t' nhiên ph1c v1 thi t k chi ti t d' án
Lu ng cho tàu bi0n tr ng t i l n vào sông H u c a C1c Hàng h i Vi*t Nam do Công
ty c ph&n tư v n thi t k c ng - K/ thu t bi0n (Portcoast) th'c hi*n ti n hành công tác
ño ñ4c hi*n trư#ng cho hai ñ t ño ng!n h4n là: 03 ngày mùa khô và 03 ngày mùa mưa
cho các tr4m ñư c th0 hi*n trên hình 1.1 T a ñ-, thi t b) và h4ng m1c kh o sát ñư c th0 hi*n trên b ng 1.1 và b ng 1.2 bao g m:
+ Đ t 1: B!t ñ&u ño t 7h sáng ngày 9/04/2009 và k t thúc ño lúc 7h ngày 12/04/2009 (riêng 02 tr4m S0, S1 th#i gian ño t 09/04/2009 ñ n 24/04/2009)
+ Đ t 2: B!t ñ&u ño t 7h sáng ngày 22/8/2009 và k t thúc ño lúc 7h ngày 25/08/2009 v i t.ng th#i gian ño là 73 gi# (riêng tr4m S0, S1 th#i gian ño kéo dài ñ n
Trang 18+ M c ñích s d ng s li u c a lu n án: S li*u ñư c s" d1ng ñ0 phân tích,
ñánh giá v2 cơ ch hình thành và phân b vùng ñ1c c'c ñ4i, các quá trình tương tác
sông – bi0n chi ph i vùng c"a sông và ñ0 ph1c v1 cho vi*c thi t l p, hi*u ch8nh mô hình tích h p sóng, dòng ch y và v n chuy0n tr&m tích 3 chi2u
+ Các s li*u ñư c quan tr!c theo quy ph4m và tham kh o theo quy chu>n Vi*t Nam S" d1ng h* t a ñ- VN2000, ñ- cao các ñi0m ño m'c nư c theo h* cao ñ- H i
Đ M,t “0” h* cao ñ- Hòn D u cao hơn m,t nư c “0” h* cao ñ- H i Đ là 3,117m
Hình 1 1 Sơ ñ khu v'c kh o sát thu-c d' án lu ng cho tàu l n vào sông H u
Trang 19Đo t4i 5 t&ng (0.2H, 0.4H, 0.6H,
0.8H, Đáy); M%i gi# ño 1 l&n
Đo t4i 5 t&ng (0.2H, 0.4H, 0.6H,
0.8H, Đáy); M%i gi# ño 1 l&n
2 Đo dòng ch y 3 chi2u t4i 06
3 L y m(u bùn cát lơ l"ng t4i
5 Đo sóng t4i tr4m W1 Chu kỳ 1h ño 1 l&n; ghi trong 6 phút Chu kỳ 1h ño 1 l&n; ghi trong 6 phút
6 Đo sóng t4i tr4m W2 Chu kỳ 1h ño 1 l&n; ghi trong 6 phút Chu kỳ 1h ño 1 l&n; ghi trong 6 phút
Vĩ (m)
ñ-H i lưu k ZSX-3
Lưu t c k LS68
Đo sóng
Sontek và AWAC
Đo m'c
nư c Level 2000
Đo m(u
nư c WQC
Đo dòng
ch y ADCP
Trang 20- D' án h p tác KH&CN gi a Vi*t Nam và Hoa Kỳ t4i châu th sông Mê Kông: Trên cơ s9 th+a thu n th ng nh t h p tác gi a Vi*t Nam và Hoa Kỳ trong Chương trình y ban h%n h p hai nư c v2 h p tác KH&CN, các nhà khoa h c hai
nư c (trong ñó có NCS) ñã th'c hi*n 2 chuy n kh o sát t4i khu v'c sông H u (Hình 1.2.) trong mùa mưa (tháng 9/2014) và mùa khô (tháng 4/2014 và tháng 3/2015)
Hình 1 2 Sơ ñ khu v'c nghiên c u c a lu n án, v) trí tr4m kh o sát thu-c d' án Vi*t
M/ và v) trí tr4m kh o sát b sung M1c ñích c a 2 chuy n kh o sát: Đi2u tra s' l!ng ñ ng và phân b theo không gian, th#i gian c a hàm lư ng tr&m tích lơ l"ng dư i s' chi ph i ch y u b9i các quá trình th y ñ-ng l'c như sóng, dòng ch y, lưu lư ng nư c sông và kh o sát nh hư9ng
c a dòng tri2u trong m i tương quan v i hàm lư ng tr&m tích lơ l"ng trên châu th
ng p nư c Ngoài các ñi0m kh o sát trên m,t r-ng, ba tr4m ño liên t1c trong 12 gi# v2 các y u t tr&m tích lơ l"ng, m'c nư c và dòng ch y ñư c ñ,t trên th2m châu th (topset) 9 ñ- sâu 6m, sư#n châu th (foreset) 9 ñ- sâu 15m và chân châu th (bottomset) 9 ñ- sâu 20m, các tr4m ñư c ñ,t cách nhau 3km Trong ñó, n ng ñ- tr&m
Trang 21tích lơ l"ng (SSCs) trong gi i h4n kích thư c h4t t 1,25 ?m ñ n 250 ?m và ñư#ng kính h4t ñư c ño b7ng máy LISST-25X (Suspended Sediment Sensor), m'c nư c, v n
t c và hư ng dòng ch y ñư c ño b7ng máy ADCP Đ- mu i (ñơn v) PSU - Practical Salinity Unit), hàm lư ng tr&m tích lơ l"ng (ñơn v) ño NTU - Nephelometric Turbidity Units) ñư c ño b7ng thi t b) Compac-CTD (Depth temperature conductivity chlorophyll turbidity), và thi t b) ño ñ- ñ1c OBS-3A (Turbidity and Temperature Monitoring System)
10 C%u trúc lu/n án
Chương I T.ng quan tình hình nghiên c u, cơ s9 lý lu n và phương pháp
nghiên c u
Chương II Cơ ch hình thành, phân b vùng nư c ñ1c c'c ñ4i và ñi2u ki*n
ñ-ng l'c chi ph i quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích
Chương III =ng d1ng mô hình s tr) nghiên c u quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích
vùng nghiên c u
Trang 22Chương 1: T NG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN C U, CƠ S LÝ LU N
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U
1.1 T NG QUAN CÁC V N Đ NGHIÊN C U CÓ LIÊN QUAN
1.1.1 T9ng quan các nghiên c)u trong và ngoài nư3c có liên quan ñ n quy lu/t bi n ñ ng tr:m tích
1.1.1.1 M t s k t qu nghiên c u ngoài nư c liên quan ñ n lĩnh v c tr m tích ven bi n
Các nghiên c u v2 quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích (ñ-ng l'c v n chuy0n và l!ng
ñ ng tr&m tích, s' di chuy0n tr&m tích lơ l"ng và di ñáy) mà h u qu c a nó là ñ0 l4i
các bi n ñ-ng ñư#ng b#, bi n ñ-ng ñ)a hình ñáy ñã ñư c nghiên c u nhi2u trên th
gi i, ñáng lưu ý là ñ4i di*n các công trình nghiên c u c a Van Rijn (1993) [140], Yang (1996) [160] T nh ng năm 1980 ñ n 2012 các nhà khoa h c trên th gi i ñã hư ng
t i nghiên c u vào quá trình tương tác gi a vùng c"a sông và bi0n (ñ-ng l'c tr&m tích) trong ñó có vùng c"a sông và bi0n c a Vi*t Nam, ñ0 gi i quy t v n ñ2 ñã t p trung hơn 360 nhà nghiên c u th2m l1c ñ)a t 11 vi*n NERC (H-i ñ ng nghiên c u môi trư#ng t' nhiên) và 27 trư#ng ñ4i h c, v i s' ñóng góp c a hơn 70 d' án liên k t Theo ñó, các nhà khoa h c như Wolanski và nnk (1995) [151], Signell và Harris (1999) [123], Harris và Wiberg (2001) [77], Harris và nnk (2003, 2004) [79, 80], Sherwood và nnk (2002, 2004) [120, 121], Wiberg và nnk (2002) [ 150], Van Maren
và Hoekstra (2004) [139] ñã th'c hi*n các nghiên c u v2 ñ-ng l'c tr&m tích c"a sông
và bi0n ven b# v i quy mô l n và quy t1 nó thành các công trình nghiên c u liên ngành
M,c dù có r t nhi2u các nghiên c u v2 s' tương tác gi a các quá trình ñ-ng l'c
9 các vùng c"a sông và bi0n ñ0 xác ñ)nh s' bi n ñ-ng v2 hình thái b# cũng như ñ)a
hình ñáy do s' bi n ñ-ng c a tr&m tích nhưng s' hi0u bi t c a con ngư#i v2 các quá trình này v(n còn nhi2u h4n ch Các phương pháp lu n nghiên c u ñ-ng l'c sông - bi0n trong ñó có ñ-ng l'c tr&m tích vùng c"a sông ven bi0n [67] và các phương pháp tính toán bi n ñ-ng hình thái cho ñ n nay v(n chưa ñư c hoàn thi*n, còn nh ng h4n
ch nh t ñ)nh Các cơ s9 lý lu n và phương pháp lu n c a các nghiên c u trư c ñây chưa làm sáng t+ cơ ch c a quá trình hình thành m4ng lư i sông g!n li2n v i quá trình hình thành và phát tri0n delta, nên vi*c áp d1ng vào th'c ti<n nghiên c u d' báo
bi n ñ-ng hình thái (bi n ñ.i ñ)a hình ñáy và b# bi0n) còn nhi2u h4n ch
M-t v n ñ2 quan tr ng trong vi*c gi i quy t bài toán bi n ñ-ng hình thái b# và
Trang 23ñáy bi0n là ph i xác ñ)nh ñư c hi*n tr4ng và xu th bi n ñ.i liên quan ñ n các nguyên
nhân t' nhiên c a ñ-ng l'c sông bi0n (sóng, dòng ch y, th y tri2u, lưu lư ng sông) [141] cùng các tác ñ-ng c a nhân sinh làm thay ñ.i hình thái ñư#ng b#, ñ)a hình ñáy t4i các c"a sông Nh ng bi n ñ-ng ñó di<n ra liên t1c trong quá kh cũng như hi*n t4i
và s6 còn di<n ra trong tương lai, nh t là trong b i c nh m'c nư c bi0n ngày m-t dâng cao b9i bi n ñ.i khí h u và nh hư9ng tác ñ-ng c a con ngư#i ngày càng gia tăng ( quai ñê l n bi0n, khai thác và ch8nh tr) dòng sông, nuôi tr ng th y s n…)
V i nh ng lý do ñó, ñ&u nh ng năm 90 c a th k@ XX ñã xu t hi*n hàng lo4t các công trình nghiên c u trên th gi i tính toán d' tính th y tri2u vùng ven bi0n, c"a sông [114], nh hư9ng c a tri2u ñ n v n chuy0n tr&m tích [65] Đáng lưu ý là các công trình nghiên c u quá trình truy2n tri2u, xâm nh p m,n vào trong sông, tương tác gi a thu@ tri2u - nư c dâng - lũ [129], các nghiên c u v2 ch ñ- nư c, ñ-ng l'c tr&m tích
và bi n ñ.i hình thái c"a sông [52] Nh ng công trình này ch y u t p trung nghiên
c u các di<n bi n hình thái vùng c"a sông ven bi0n và tìm s' liên h* v2 ñ-ng l'c c a các quá trình tương tác sông - bi0n có xét ñ n tác ñ-ng c a con ngư#i Đã có nhi2u công trình nghiên c u t p trung vào nh ng khu v'c ch)u tác ñ-ng c a nư c sông (Regions Of Fresh water Influence - ROFI), như De Kok và nnk (2001) [59] M-t báo cáo tóm t!t v2 ñ-ng l'c h c c a các ROFIs ñư c trình bày trong bài báo c a Simpson (1996) [124], cho r7ng 9 ph&n l n các ROFIs có s' c4nh tranh gi a tác ñ-ng phân t&ng
c a l'c n.i ñư c ñưa vào và tác ñ-ng xáo tr-n c a gió, sóng và th y tri2u Rõ ràng là s' c4nh tranh này khó xác ñ)nh hơn nhi2u so v i s' c4nh tranh gi a nhi*t/xáo tr-n, b9i
vì s c n.i c a lư ng nư c sông ñ vào không ph i là ñ ng nh t v2 m,t không gian mà
ñ vào t nhi2u ngu n riêng r6, vì th c&n ph i xác ñ)nh ñư c s' lan truy2n sau ñó Do
ph c t4p như v y nên Simpson cho r7ng s' hi0u bi t v2 các h* th ng ROFI là m-t trong nh ng thách th c l n mà các nhà h i dương h c ph i ñ i m,t hi*n nay
Trong th#i gian g&n ñây v i s' phát tri0n m4nh m6 c a máy tính, nh ng tính toán v i kh i lư ng l n ñã ñư c gi i quy t m-t cách khá d< dàng Các sơ ñ tính, thu t
gi i, tham s tính toán c a mô hình ngày càng ñư c t i ưu hơn Đã có hàng trăm mô hình ñ-ng l'c, tương tác ñư c thi t l p ñ0 ph1c v1 các m1c tiêu nghiên c u c1 th0 trong ñó có Briand và Kamphuis (1993) [54], Ouillon và Guennec (1996) [112], Cancino và Neves (1999) [57], Styles và Glenn (2000) [128], Douillet và nnk (2001) [64], Marchesiello và nnk (2001) [100], Harris và Wiberg (2002) [78], Shchepetkin và
Trang 24McWilliams (2005) [119], Warner và nnk (2008) [148], Amoudry và Laurent (2008) [48], Bever và nnk (2009) [50], Warner và nnk (2010) [149] Các nhà khoa h c có th0 t' mình thi t l p và xây d'ng các mô hình ph1c v1 m1c ñích nghiên c u riêng như các ph&n m2m VISSIM, STELLA, Ecopath with Ecosim Ngoài ra còn có các mô hình thu@ th4ch ñ-ng l'c có kh năng ng d1ng m4nh m6 và mang tính th'c ti<n cao như MECCA (M/), MIKE (Đan M4ch), COHERENS (B8), DELFT-3D (Hà Lan), SHYFEM (Ý), ERSEM (Vương qu c Anh), ECOHAM (Đ c) Các nghiên c u xây d'ng và s" d1ng các mô hình trên ñã ph&n nào mô t ñư c b c tranh t.ng th0 v2 tương tác sông bi0n, các quá trình trong h i dương h c c1 th0 là các quá trình v n chuy0n tr&m tích và l!ng ñ ng tr&m tích, bi n ñ.i hình thái b# và ñáy thông qua vi*c s" d1ng các mô hình mô ph+ng Tuy nhiên h4n ch c a các nghiên c u này là chưa k t h p
gi a mô hình, phân tích d li*u v* tinh và s" d1ng các s li*u kh o sát th'c ñ)a, s' liên
k t gi a quá trình ñ-ng l'c tr&m tích trong sông và vùng bi0n ven b# không ñư c làm
rõ, m i ch8 xem xét ch y u ñ n s' v n chuy0n ngu n tr&m tích lơ l"ng do sông ñ ra
mà chưa xem xét các quá trình l!ng ñ ng và tái l!ng ñ ng dư i tác ñ-ng h%n h p c a
ñ-ng l'c sông bi0n…
Sau này, m-t s nghiên c u s" d1ng s li*u vi<n thám có th0 ñư c khai thác ñ0
b sung cho vi*c s" d1ng mô hình s nghiên c u ñ-ng l'c c"a sông và v n chuy0n tr&m tích [66, 127, 161] D li*u này tuy khá nhi2u vào mùa khô nhưng r t ít vào mùa mưa vì nhi2u mây, ñi2u này s6 gây khó khăn cho vi*c ư c tính hàm lư ng tr&m tích t
c m bi n c a v* tinh Chính vì v y, vi*c ño ñ4c s li*u th'c t ho,c s" d1ng mô hình (sau khi ñã hi*u ch8nh và ki0m ñ)nh t d li*u ño) là hai cách ñánh giá (ư c tính) các thông lư ng hàng năm ñư c xem là m-t cách k t h p khá t i ưu N u k t h p ñư c d li*u vi<n thám thì vi*c ñánh giá, ư c tính s6 chính xác hơn, cung c p m-t cách khái quát cho các v) trí kh o sát cũng như kh!c ph1c ñư c nh ng h4n ch c a vi*c s" d1ng
mô hình Khi có các s li*u kh o sát th'c ñ)a cùng v i s' liên k t gi a quá trình ñ-ng l'c tr&m tích trong sông và vùng bi0n ven b#, xem xét các quá trình l!ng ñ ng và tái l!ng ñ ng dư i tác ñ-ng h%n h p c a ñ-ng l'c sông bi0n… Trên cơ s9 ñó s6 xác ñ)nh
ñư c quy lu t v n chuy0n và l!ng ñ ng tr&m tích theo các quy mô khác nhau (ng!n,
trung bình và dài) t4i khu v'c nghiên c u
Như v y có th0 th y, s' k t h p gi a mô hình, phân tích d li*u vi<n thám và phân tích các s li*u kh o sát th'c t s6 là cơ s9 cho vi*c nghiên c u quy lu t bi n
Trang 25ñ-ng tr&m tích d' ki n s6 ñư c th'c hi*n trong tương lai trên th gi i nói chung và
Vi*t Nam nói riêng
1.1.1.2 M t s k t qu nghiên c u trong nư c liên quan ñ n lĩnh v c nghiên
c u
Vùng c"a sông ven bi0n là m-t vùng có h* sinh thái ñ,c thù, là nơi giao thoa, tương tác gi a môi trư#ng l1c ñ)a và bi0n, là nơi ch a nhi2u ti2m năng to l n v2 tài nguyên thiên nhiên và cũng là nơi x y ra nhi2u tai bi n thiên nhiên v i nh ng hi0m
h a khó lư#ng Nh n th c ñư c t&m quan tr ng c a vùng c"a sông ven bi0n trong v n
ñ2 phát tri0n kinh t - xã h-i, vi*c nghiên c u v2 các y u t nh hư9ng ñ n c"a sông
c1 th0 là nghiên c u quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích vùng c"a sông ven bi0n ñư c quan tâm ñ,c bi*t, ñ&u tư thích ñáng nh7m khai thác các ti2m năng và phát tri0n b2n v ng kinh t - xã h-i
A Vi*t Nam hi*n nay có các công trình nghiên c u v2 các khu v'c ven bi0n, các
vùng c"a sông có s" d1ng mô hình toán, chúng ñư c b!t ñ&u phát tri0n t kho ng gi a
th p niên 80 c a th k@ XX Do các tr4m quan tr!c 9 d i ven bi0n và ngoài khơi 9
nư c ta thưa th t, s li*u th'c ño thư#ng r t ng!n và thi u, không ñ ng b- làm cho hi*u ch8nh mô hình khó ñư c ki0m ch ng chính xác Các k t qu tính toán b7ng mô hình r t khó ñư c ki0m ch ng trên c hai phương di*n trong phòng thí nghi*m và ngoài hi*n trư#ng
Các nghiên c u tiêu bi0u 9 Vi*t Nam trong lĩnh v'c này ph i k0 ñ n nhóm nghiên c u c a Bùi H ng Long (2001) [15], nghiên c u vùng Phan Rí, Hàm Ti n, Phư c Th0 (Bình Thu n) Nhóm nghiên c u c a Nguy<n M4nh Hùng và nnk (2000) [9] ñã ng d1ng các mô hình th y - th4ch ñ-ng l'c t.ng h p nhi2u y u t ñ0 tính dòng
v t li*u và bi n ñ.i ñ)a hình ñáy vùng ven b# là r t ñáng ghi nh n theo hư ng mô hình hóa ñ0 nghiên c u bi n ñ-ng ñư#ng b# bi0n và vùng c a sông (VCS) v i m1c tiêu cung c p các thông s k/ thu t, ñưa ra các phương án thi t k và thi công ñê, kè ch ng xói l9 Các tính toán c a nhóm còn ñi sâu vào vi*c tính toán c,p các y u t th y - th4ch ñ-ng l'c như sóng, dòng ch y, m'c nư c vào nghiên c u bi n ñ.i ñáy và v n chuy0n bùn cát Ph4m Huy Ti n và nnk (2010) [4] còn ñưa ra m-t s k t qu v2 ñ-ng l'c c"a sông, d' báo xói l9 - b i t1 b# bi0n và nh ng t.ng k t v2 các k t qu tính toán
ñ-ng l'c, v n chuy0n bùn cát và các mô hình tính bi n ñ-ng ñư#ng b#, nh ng k t qu
áp d1ng c1 th0 cho các VCS ven bi0n Vi*t Nam như c"a L4ch Huy*n - c"a Nam Tri*u
Trang 26(H i Phòng), vùng H i Th)nh - H i H u (Nam Đ)nh), vùng b# bi0n C nh Dương
Các tác gi Đinh Văn Ưu (1998, 2004, 2005a, 2005b) [33, 34, 35, 36] Nguy<n
Th Sáo (2000) [20] ñã ñi sâu nghiên c u chi ti t ñ-ng l'c h c c a l p g&n ñáy, làm chính xác hơn các công th c bán th'c nghi*m c a các tác gi nư c ngoài ñ0 tính dòng
v n chuy0n v t li*u ven b# Tính dòng bùn cát và s' l!ng ñ ng vùng c"a sông d c b# bi0n, phát tri0n và ng d1ng phương pháp tính dòng v n chuy0n tr&m tích và xây d'ng quy trình tính toán, d' báo xói l9 vùng ven bi0n c"a sông
Trong nh ng năm (2006, 2009, 2012) [37, 38, 39, 40], Đinh Văn Ưu ñã phát tri0n, ng d1ng mô hình tính toán v n chuy0n ch t lơ l"ng và bi n ñ-ng tr&m tích ñáy, nghiên c u h* các mô hình ba chi2u (3D) thu@ ñ-ng l'c và bi n ñ-ng các ñ,c trưng môi trư#ng bi0n t4i khu v'c c"a sông ven bi0n ch)u tác ñ-ng m4nh c a thu@ tri2u Cùng v i h* các phương trình 3D thu@ ñ-ng l'c bi0n nguyên thu@, h* th ng mô hình
ñã gi i bài toán bình lưu - khu ch tán ñ i v i h p ph&n tr&m tích lơ l"ng Quá trình b t
tách và l!ng ñ ng v t ch t lơ l"ng trên ñây ñư c tính theo các h* th c th'c nghi*m có k0 ñ n tác ñ-ng c a l p biên ñáy dư i nh hư9ng c a sóng và dòng ch y M-t s k/ thu t tính toán m i ñã ñư c phát tri0n cho phép linh ho4t hơn trong quá trình thi t l p các ñi2u ki*n biên có m'c nư c và lưu lư ng bi n ñ.i ph c t4p
Các nghiên c u v2 vùng ven bi0n, c"a sông 9 Vi*t Nam có ng d1ng công ngh* vi<n thám và GIS chưa nhi2u Vi*c áp d1ng công ngh* vi<n thám k t h p v i phương pháp b n ñ và GIS trong nghiên c u bi n ñ-ng tr&m tích, hình thái ñư#ng b# và bãi
ñã ñư c ti n hành 9 nh ng khu v'c khác nhau, có th0 nêu m-t s công trình tiêu bi0u
như ñ2 tài trong chương trình 48B-07-02-01 do Tô Quang Th)nh (1990) [26] ch trì, l&n ñ&u tiên b7ng các tư li*u vi<n thám qua các th#i ñi0m khác nhau, các tác gi ñã xác
l p v) trí ñư#ng b# bi0n vào các năm 1930, 1965, 1985 Trong khuôn kh ñ2 tài KC09.06/06-10, nhóm tác gi Nguy<n Đ)ch D/ [5] ñã s" d1ng các tư li*u vi<n thám qua các th#i ñi0m t 1985 - 1995 và b n ñ ñ)a hình năm 1965 ñã xây d'ng ñư c b-
b n ñ hi*n tr4ng và bi n ñ-ng ñư#ng b# bi0n trong 30 năm (1965 - 1995) t@ l* 1:100.000 g m 33 m nh t Móng Cái ñ n Hà Tiên T b- b n ñ này ñã thành l p
ñư c b n ñ t.ng quát v2 hi*n tr4ng b i t1 - xói l9 cho c d i ven bi0n, c"a sông Vi*t
Nam, t@ l* 1:2.000.000 và các b n ñ chi ti t cho các ño4n b# xung y u 9 t@ l* l n 1: 25.000 và 1:50.000 Ph4m Quang Sơn (2004) [21] ñã s" d1ng các lo4i nh vi<n thám, các lo4i b n ñ ñ)a hình và các tư li*u khác ñ0 phân tích quá trình phát tri0n và bi n
Trang 27ñ-ng các c"a sông thu-c vùng ven bi0n ñ ng b7ng sông H ng trong chu%i th#i gian 90
năm (t năm 1912 ñ n 2001) Ngoài ra còn m-t s công trình c a các tác gi : Nguy<n Văn Cư (2010) [4], Ph4m Huy Ti n (2005) [30] cũng ñã s" d1ng phương pháp vi<n thám và GIS trong nghiên c u sa b i lu ng tàu, quá trình b i t1 - xói l9 b# bi0n, b i
l p và d)ch chuy0n lòng d(n c"a sông 9 các VCSVB 9 nư c ta Song các nghiên c u trên cũng g,p m-t s h4n ch , m-t s v n ñ2 c&n ti p t1c ñư c nghiên c u và làm sáng t+, trong ñó v n ñ2 v2 hi*n tr4ng, quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích, bi n ñ-ng ñ)a hình ñáy, các quá trình b i t1 - xói l9 ñư#ng b# và bãi bi0n ñư c ñưa lên hàng ñ&u
Các nghiên c u v2 ñ-ng l'c và tương tác sông - bi0n 9 vùng c"a sông g&n ñây
ñã phát tri0n m4nh m6, trong ñó n.i b t là v n ñ2 nghiên c u vùng nư c ñ1c c'c ñ4i
(Maximum Turbidity Zone – MTZ) Đây là nơi h-i t1 - tương tác c a kh i nư c sông
có hàm lư ng ch t lơ l"ng cao g,p kh i nư c bi0n có t@ tr ng l n và hình thành nêm m,n [56] M-t trong nh ng k t qu v2 s' xu t hi*n c a các MTZ 9 phía ngoài c"a sông B4ch Đ7ng c a tác gi Vũ Duy Vĩnh (2012) [42] là xác ñ)nh s' di chuy0n d c theo m,t c!t hư ng t c"a sông ra phía ngoài c a MTZ Tuy nhiên, cơ ch hình thành,
t n t4i c a vùng ñ1c c'c ñ4i và quá trình hình thành s' b i l!ng t4i khu v'c nghiên
c u chưa ñư c xác ñ)nh
Xu t phát t yêu c&u khoa h c và th'c ti<n, v i nh ng thành t'u ñã ñ4t ñư c và
nh ng v n ñ2 còn t n t4i, lu n án ñã ñi sâu phân tích ñánh giá nh ng v n ñ2 có liên quan ñ n quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích trên vùng bi0n Vi*t Nam ñ0 t ñó tìm hư ng
ti p c n c1 th0 và ñưa ra cách gi quy t nh ng v n ñ2 còn t n t4i này
1.1.2 T9ng quan các k t qu nghiên c)u trong nư3c và qu+c t t.i vùng bi2n ven b; c8a sông H/u và h# th+ng sông Mê Kông
1.1.2.1 M t s k t qu nghiên c u do t ch c và chuyên gia nư c ngoài th c
hi n trên h th ng sông Mê Kông và sông H u
T i h th ng sông Mê Kông
Vùng ñ ng b7ng sông C"u Long (ĐBSCL) là m-t trong s ñ ng b7ng l n th
ba trên th gi i, v i 16 - 20 tri*u dân Vi*t Nam (m t ñ- kho ng 460 ngư#i/km2) Di*n tích kho ng 62.500 km2 bao g m c vùng ñ ng b7ng Phnom Penh c a Camphuchia và mi2n Nam Vi*t Nam [94] và ch)u nh hư9ng m4nh m6 c a h* th ng gió mùa Châu Á, h* th ng gió mùa gây ra lưu lư ng tr&m tích sông Mê Kông bi n ñ.i theo chu kỳ mùa
v i lưu lư ng l n nh t trong tháng 9 và tháng 10 [157] Nh ng nghiên c u ñư c công
b b9i các tác gi nư c ngoài ch y u t p trung vào quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích trên
Trang 28h* th ng sông Mê Kông [145], và s' b i t1 tr&m tích trên h4 lưu sông Mê Kông [84,
147], vùng trung lưu [98] và d c theo b# bi0n vùng ĐBSCL 9 ñ- sâu nh+ hơn 5 mét [158] T vi*c phân tích d li*u v* tinh MERIS cho th y: n ng ñ- tr&m tích lơ l"ng trên h* th ng sông Mê Kông ñã gi m 5% m-t năm trong giai ño4n t 2002 ñ n 2012 [96] Tuy nhiên, Szczuciński và nnk [130] ñã ñưa ra b7ng ch ng v2 s' t n t4i m-t
ñ ng b7ng châu th Mê Kông ngoài khơi và cung c p các giá tr) ñ)nh lư ng ñ&u tiên
v2 m(u tr&m tích hi*n ñ4i ñư c phát tán t sông ra ngoài phía bi0n ñ0 hình thành châu
th ng p nư c, th2m l1c ñ)a phía ngoài, và vùng nư c sâu c a phía nam bi0n Đông
Các d' án l n nghiên c u h4 lưu sông Mê Kông do t ch c và chuyên gia nư c ngoài th'c hi*n thư#ng thông qua y h-i qu c t sông Mê Kông (MRC) ho,c tài tr
c a các qu c gia phát tri0n và c a các ngân hàng l n Các k t qu nghiên c u l n có th0 khai thác s" d1ng cho lu n án, ñ,c bi*t là phương pháp lu n và s li*u v2 ngu n
nư c và bùn cát t sông Mê Kông ñ ra bi0n
Thông qua MRC [104, 105], nhóm chuyên gia ñã ñ2 xu t các gi i pháp th y l i cho vùng ĐBSCL, trong ñó ch y u là gi i quy t các v n ñ2 quy ho4ch ki0m soát lũ 9 h4 lưu sông Mê Kông Đã có nhi2u nghiên c u v2 vùng bi0n Đông và Tây Nam b- Các chuy n ñi2u tra kh o sát c a NAGA (1959 – 1961), Edward và William [69] và chương trình h p tác gi a Vi*n H i dương h c và Vi*n sinh h c Vi<n Đông, Liên bang Nga (1978-1986) Chương trình BDP (Basin Development Programme) c a MRC giai
hi*n tr4ng phát tri0n c a lưu v'c v2 các y u t v t lý môi trư#ng bi0n, nông nghi*p,
th y s n, giao thông, th y ñi*n, t p h p các d' án phát tri0n c a các qu c gia làm cơ s9 cho ñ)nh hư ng quy ho4ch phát tri0n lưu v'c m-t cách b2n v ng B- s li*u và k t
qu c a nó có th0 s" d1ng ñ2 xu t các phương án phát tri0n thư ng lưu l p biên th y văn cho bài toán tính toán dòng ch y, v n chuy0n bùn cát t ĐBSCL ñ n vùng nghiên
c u
Liên quan ñ n khu v'c nghiên c u, d' án EU C"u Long (Kempe và nnk., 1998) [89] nghiên c u v t ch t lơ l"ng và ñ-ng l'c h c tr&m tích 9 vùng ñ ng b7ng sông Mê Kông và vùng nư c ven b# xung quanh K t qu cho th y ph&n l n nư c sông ñư c
v n chuy0n g&n b# theo hư ng Tây Nam, d i nư c sông hCp tr9 nên r-ng hơn khi nó
nghiên c u quá trình v n chuy0n tr&m tích m)n thông qua vi*c phân tích s li*u trong
Trang 29mùa mưa (s li*u ño 6 tr4m kh o sát t ngày 15 ñ n 20 tháng 11 năm 1993) và trong mùa khô (s li*u ño 14 tr4m kh o sát t ngày 14 ñ n 18 tháng 4 năm 1996) trên nhánh sông H u thu-c h* th ng sông Mê Kông K t qu cho th y: Trong mùa mưa, t4i vùng
nư c ng t, xói mòn và l!ng ñ ng c a tr&m tích lơ l"ng x y ra theo t&n su t c a th y tri2u v i t c ñ- v n chuy0n trung bình 1m/s có nghĩa là hàm lư ng ch t lơ l"ng r!n lên
t i 250mg/l, trong ñó tr&m tích m)n và ñ t sét ch8 chi m 15% Trên cơ s9 các s li*u
kh o sát nói trên, Wolansky (1996) [152] ñã tìm ra ñư c cơ ch hình thành và t n t4i các quá trình l!ng ñ ng và tái l!ng ñ ng c a tr&m tích lơ l"ng, tuy nhiên do không có
ñ thi t b) và ñ)nh v) GPS d(n t i s li*u và v) trí c a 14 tr4m kh o sát không ñư c ño ñ4c ñ ng b- cùng m-t th#i gian, vi*c phân tích, ñánh giá cơ ch hình thành và t n t4i
c a ñ- ñ1c c'c ñ4i chưa sát v i th'c ti<n
Kông d'a trên ngu n s li*u ño ñ4c th'c ñ)a tháng 4/2007, k t qu nghiên c u tương
ñ i phù h p v i nh ng nh n ñ)nh trên T t c nh ng nghiên c u trư c ñó ñ2u cho
r7ng: vi*c xây ñ p th y ñi*n trên h* th ng sông Mê Kông s6 tác ñ-ng tiêu c'c ñ n
ĐBSCL Tuy nhiên, các k t lu n này d'a trên d li*u ño ñ4c thưa th t chưa xem xét
các v n ñ2 nhân sinh (xây d'ng các ñ p th y ñi*n, c&u c ng…) chưa ñánh giá ñư c
ñúng quy lu t mùa c a nó Đây cũng là v n ñ2 cho các nghiên c u sau ti p t1c nghiên
c u
Đ0 làm rõ v2 nh hư9ng c a các ñ p th y l i trên h4 lưu ĐBSCL, Lu và Siew
(2006) [97] ñã công b các k t qu nghiên c u v2 lưu lư ng và s' thay ñ.i tr&m tích trên h* th ng sông Mê Kông qua nhi2u th p k@ qua do tác ñ-ng có th0 có c a các ñ p
c a Trung Qu c K t qu cho th y: ch ñ- lưu lư ng nư c 9 ĐCSCL ñã b) nh hư9ng b9i vi*c xây các con ñ p Manwan, m,c dù m c ñ- nh hư9ng v(n còn nh+ 9 th#i ñi0m này Ch ñ- lưu lư ng theo mùa v(n n7m trong ph4m vi l)ch s", nhưng cư#ng ñ- c a dao ñ-ng m'c nư c ñã tăng lên ñáng k0 trong th#i kỳ t năm 1993 – 2000
Lư ng tr&m tích ñã gi m trên toàn b- h* th ng sông Mê Kông và t c ñ- suy
gi m tăng lên ñáng k0 9 lưu v'c ĐBSCL v i t i lư ng tr&m tích gi m m-t n"a Gi a dòng sông, lư ng tr&m tích v(n n ñ)nh, th m chí còn tăng lên, ñi2u này có th0 do s' tái cung c p tr&m tích t các bãi b i xung quanh Các k t qu nghiên c u này cũng phù
h p v i các nghiên c u khác trên sông Mê Kông c a Robers, (2001) [118], Kummu và nnk, (2006) [93] H&u h t các con sông có kh năng t' duy trì tr4ng thái cân b7ng m,c
Trang 30dù b) thay ñ.i ch ñ- th y văn c a nó n u như có s' qu n lý và ki0m soát h p lý trên h* th ng sông Mê Kông Do t&m quan tr ng c a quá trình v n chuy0n tr&m tích trên h*
th ng sông Mê Kông nói chung và h4 lưu ĐBSCL nói riêng, các nghiên c u ti p theo
ñòi h+i ph i nghiên c u sâu hơn và bao g m có tính ñ n s' tác ñ-ng c a các ñ p trên
thư ng ngu n thông qua các tr4m ño 9 lưu v'c trong nh ng năm g&n ñây
Liên h* gi a xói l9 9 khu v'c ĐBSCL và các ho4t ñ-ng c a con ngư#i, Edward
J Anthony và nnk (2015) [70] ñã s" d1ng nh v* tinh SPOT 5 có ñ- phân gi i cao ñ0
ñ)nh lư ng ñư c s' xói l9 b# bi0n và m t ñ t trên quy mô l n trong kho ng th#i gian
t năm 2003 ñ n 2012 v i các nguyên nhân: (1) S' suy gi m ñáng k0 tr&m tích lơ l"ng
t sông Mê Kông ñ n vùng ven b# bi0n và s' suy gi m này có th0 có m i liên h* v i vi*c các ñ p gi l4i tr&m tích, (2) Ho4t ñ-ng khai thác cát vì m1c ñích thương m4i trên quy mô l n trên sông và d c các kênh r4ch 9 vùng ñ ng b7ng
Trong nh ng năm g&n ñây, vi*c s" d1ng mô hình s mô ph+ng s' lan truy2n tr&m tích phía trong sông như vùng ven bi0n h* th ng sông Mê Kông và lưu v'c
ĐBSCL ñã ñư c nghiên c u, song các nghiên c u này thư#ng h4n ch b9i s li*u ño
th'c t cũng như s' k t h p gi a mô hình, nh vi<n thám, s li*u kh o sát chưa ñư c th'c hi*n ñ ng b-
Xue, Z (2012) [158] ñã s" d1ng mô hình tích h p sóng – ñ4i dương – v n chuy0n tr&m tích ñ0 mô ph+ng quá trình ti n hóa sư#n châu th ĐBSCL và tính toán quá trình v n chuy0n phát tán tr&m tích m)n có ngu n g c t sông Mê Kông trong năm
2005 K t qu cho th y, trong mùa hè, m-t lư ng l n tr&m tích t sông ngòi ñư c phát tán và l!ng ñ ng g&n các c"a sông Vào mùa ñông, quá trình xáo tr-n m4nh và dòng
ch y ven b# ñã gây ra s' tái l!ng ñ ng b9i sóng và phân tán v2 hư ng Tây nam, m-t ph&n nh+ c a tr&m tích l!ng ñ ng t4i ch% Tác gi cũng ñã s" d1ng các thí nghi*m khác nhau trong mô hình ñ0 ki0m ch ng và ch8 ra tr&m tích hi*n ñ4i ĐBSCL b) chi ph i b9i
th y tri2u, sóng và dòng ch y ven b# 9 Bi0n Đông, khi y u t sóng trong mô hình b) ki0m soát thì tr&m tích ñư c l!ng ñ ng ngay trên th2m châu th 9 cu i kỳ mô ph+ng
Tuy nhiên, có hai v n ñ2 h4n ch trong nghiên c u này là: (1) vì không có tr4m quan tr!c trên châu th nên mô hình ch8 t p trung gi i quy t lư ng tr&m tích m)n t sông, các tham s trong mô hình d' theo m-t nghiên c u 9 sông Po ñư c công b b9i Haris và nnk (2008) [81] V n ñ2 th hai là ch8 mô ph+ng ng!n h4n (chu kỳ ngày cho
ñ n 01 năm) trong khi ñó hình thái ñ-ng h c l4i bi n ñ.i trong chu kỳ dài h4n Các giá
Trang 31tr) v2 v n t c l!ng ñ ng [153], b2 dày l!ng ñ ng, ng su t trư t ñáy, kích thư c h4t d'a trên các nghiên c u trư c ñây không c p nh p theo th#i gian mô ph+ng
Hein và nnk (2013) [83] ñã công b k t qu nghiên c u v2 ñ-ng l'c tr&m tích hi*n ñ4i trong vùng nh hư9ng c a nư c sông Mê Kông (ROFI – Region of fresh water influence) Trong nghiên c u này, các tác gi t p trung nghiên c u s' l!ng ñ ng
c a tr&m tích hi*n ñ4i có ngu n g c t th2m châu th ĐBSCL Khu v'c nghiên c u
t p trung 9 vùng ven bi0n (không nghiên c u chi ti t 9 c"a sông) v i gi thuy t: Ch
ñ- nhi*t ñ i gió mùa ñi0n hình gây ra chu kỳ theo mùa c a lưu lư ng nư c và tr&m
tích, chu kỳ này ñã gây ra quá trình xói mòn và l!ng ñ ng tr&m tích trên châu th Các
gi thuy t Wolansky và nnk (1996, 1998) [152, 153] nói r7ng: chu kỳ này là k t qu
c a l!ng ñ ng tr&m tích trên châu th trong mùa mưa và v n chuy0n tr9 l4i vùng c"a sông trong mùa khô Vì v y, mô hình tích h p th y ñ-ng l'c – gió – sóng và tr&m tích
ñã ñư c áp d1ng trên th2m châu th ñ0 ch ng minh gi thuy t này Các k t qu c a
mô hình ñư c hi*u ch8nh và ki0m ñ)nh b9i các s li*u ño, nh vi<n thám và thông tin các tr4m th y tri2u Ngoài ra, mô hình còn ñư c mô t chi ti t, ñi2u ki*n biên và th'c nghi*m hoàn ch8nh hơn trong nghiên c u c a Hein, B (2013) [82] Ý nghĩa c a vi*c tính toán là xác ñ)nh v) trí các khu v'c l!ng ñ ng ho,c xói mòn, xem xét l4i mô hình lý thuy t c a Wolansky và nnk (1996, 1998) [152, 153] và ñưa ra m-t quan ñi0m m i v2 s' phát tri0n c a vùng châu th., tr l#i câu h+i: ñ ng b7ng châu th ñang phát tri0n hay b!t ñ&u b) xói mòn? trên cơ s9 nghiên c u chi ti t hơn quy mô th#i gian c a tri2u
và thành ph&n dòng ch y d c b# trong vùng ROFI
K t qu mô ph+ng cho th y: Trong mùa khô, quá trình l!ng ñ ng ñư c gi i h4n
9 g&n khu v'c ngoài c"a sông làm xu t hi*n m-t vùng châu th ph1 ng p dư i nư c
v2 phía ñông (phù h p v i Xue và nnk, 2010b [156]), ch8 m-t ph&n tr&m tích ñư c di chuy0n tr9 l4i c"a sông Ph&n l n tr&m tích ñư c v n chuy0n xu ng v)nh Thái Lan
Đi2u này gây ra s' thi u h1t tr&m tích cho s' phát tri0n châu th trong th#i gian g&n ñây Trong mùa mưa, phía B!c sông H u ch)u nh hư9ng c a quá trình b i t1 và xói
mòn trong khi 9 phía Nam sông H u lư ng tr&m tích có ngu n g c t sông Mê Kông không nh hư9ng tr'c ti p ñ n quá trình l!ng ñ ng, theo k t qu mô ph+ng thì ph&n
l n lư ng tr&m tích này ñư c v n chuy0n xu ng v)nh Thái Lan Đây là m-t k t qu ngư c v i mô hình lý thuy t c a Wolansky và nnk (1996) [152]
V n ñ2 9 ñây là: K t qu mô ph+ng ch8 mang tính ch t d' báo, h4n ch c a mô
Trang 32hình này là lư i tính thô, không s" d1ng m-t s tham s trong phương trình Stokes ñ0 xét hi*u ng nư c nông, không xét ñ n quá trình tiêu hao năng lư ng do sóng v3 Đi2u này làm gia tăng quá trình xói mòn 9 khu v'c nư c nông d(n ñ n k t
Navier-qu xói mòn do sóng 9 vùng nư c nông là không chính xác
Cũng trong khu v'c và lĩnh v'c nghiên c u này, Unverricht và nnk (2014) [138] ñã phân tích các s li*u kh o sát hàm lư ng tr&m tích lơ l"ng (SSC) trong ba chuy n kh o sát t năm 2006 - 2008 trong th#i kỳ gió chuy0n mùa (tháng 3 và tháng 5) k t qu cho th y: Các quá trình th y tri2u trong vùng châu th ng p sông Mê Kông
có nh hư9ng l n ñ n s' tái lơ l"ng c a bùn cát và hư ng v n chuy0n c a nó Dòng
ch y tri2u 9 vùng phía Nam t4o ra m-t s' v n chuy0n nh+ có hư ng ñi vào bên trong vùng châu th ng p v i hư ng ñông b!c do tác ñ-ng c a tri2u xu ng Nó bao g m như
ñã ch8 ra t b n ñ nh b2 m,t, s' v n chuy0n ch m d c ñư#ng b# trong su t th#i kì
gió chuy0n mùa S' gia tăng SSCs ch8 xu t hi*n 9 vùng th2m phía nam mũi Cà Mau, nơi mà dòng ch y tri2u m4nh có th0 nh hư9ng ñ n bùn cát 9 các l p g&n ñáy
Tuy nhiên, trong nghiên c u này, không có có ñ d li*u toàn di*n liên quan
ñ n nh hư9ng c a sóng, tri2u và các quá trình sông t i ñ-ng l'c tr&m tích trong vùng
th2m và ven b# theo chu kỳ mùa ho,c năm Vì v y, nghiên c u này ñã ñ2 xu t mô hình s d' báo ñ0 kh!c ph1c v n ñ2 nêu trên
Ngoài ra, m-t công b khác c a Unverricht và nnk (2013) [137] v2 quá trình l!ng ñ ng tr&m tích hi*n ñ4i và hình thái c a châu th ng p nư c sông Mê Kông ñã b sung m-t s k t qu khi s" d1ng các băng ñ)a ch n nông phân gi i cao trong chuy n
kh o sát trong các năm 2007 và 2008 t4i khu v'c c"a sông H u ñ n v)nh Thái Lan M1c ñích c a nghiên c u này là ñi2u tra s' phân b và tích t1 tr&m tích ñ0 gi i thích
xu hư ng v n chuy0n tr&m tích hi*n ñ4i và quá trình b i l!ng 9 vùng châu th ng p
nư c sông Mê Kông K t qu chính c a chuy n ñi2u tra này bao g m các phát hi*n hai
ñ i châu th cách b# 200km M-t ñ i 9 c"a sông H u và m-t ñ i khác 9 xung quanh
mũi Cà Mau
Nh ng k t qu nghiên c u v2 hình thái ñ)a hình ñáy bi0n, tr&m tích và t8 l* tích t1 tr&m tích là nh ng tài li*u quý giá cho lu n án nh7m gi i thích cho các mô hình lan truy2n tr&m tích hi*n ñ4i, quá trình b i l!ng và s' hình thành châu th ng p nư c sông
Mê Kông dư i s' nh hư9ng b9i h* th ng gió mùa, lưu lư ng sông, th y tri2u và sóng trong hi*n t4i và tương lai
Trang 33M t s nghiên c u trư c ñây v ñ ng l c tr m tích t i sông H u
M-t s nghiên c u c a các chuyên gia t ch c nư c ngoài t4i khu v'c ven bi0n c"a sông H u ñư c nh!c ñ n như Anikiyev và nnk (1986) [46] và Wolanski và nnk (1996) [152], các nghiên c u ñã ch8 ra r7ng kích thư c h4t 9 khu v'c sông H u chi m kho ng 50% là phù sa và 15-20% là ñ t sét và hàm lư ng tr&m tích lơ l"ng có kích thư c khác nhau s6 bi n ñ.i theo gió mùa Tây Nam và gió mùa Đông B!c Ti p ñ n là Wolanski và nnk (1998) [153] và Nowacki và nnk (2015) [110] cũng ñưa ra m-t s k t
qu xác ñ)nh ñư c lư ng bùn cát ñư c ñưa ra t c"a Đ)nh An kho ng 11 tri*u t n/năm,
lư ng bùn cát ñư c ñưa t bi0n vào c"a sông kho ng 1 t n/giây trong mùa mưa và 0,3
t n/giây trong mùa khô T4i C&n Thơ, hàm lư ng tr&m tích lơ l"ng dao ñ-ng trong kho ng t 0,01 g/l (s li*u tháng 3/2015) ñ n 0,06g/l (s li*u tháng 9 /2014), s' thay
Nhìn chung, tr&m tích có ngu n g c t c"a sông H u ñư c v n chuy0n, phân b trên ñ8nh châu th ng p nư c (topset) trong th#i gian gió mùa Tây Nam và sau ñó
ñư c tái lơ l"ng và v n chuy0n xu ng mũi Cà Mau trong mùa gió Đông B!c, m-t ph&n
mô ph+ng dòng ch y ñáy dư i tác ñ-ng c a gió mùa và s' xáo tr-n c a sóng k t h p
v i gió mùa ñ0 tìm ra xu th v n chuy0n tr&m tích xu ng phía Tây Nam c a châu th
Như v y, v i các k t qu nghiên c u trư c ñây, khu v'c ven bi0n c"a sông H u v(n còn t n t4i nhi2u v n ñ2 c&n gi i quy t, trong ñó v n ñ2 v2 quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích là c p thi t và lu n án s6 ti p t1c phân tích, ñánh giá các y u t nh hư9ng, s" d1ng các k t qu ñã công b , ti p c n cơ s9 lý lu n, phương pháp lu n và phương pháp nghiên c u ñ0 tìm ra cơ ch , nguyên nhân d(n ñ n bi n ñ-ng tr&m tích t4i khu v'c này
1.1.2.2 Các k t qu nghiên c u c a các t ch c chuyên gia trong nư c th c
hi n trên h th ng sông Mê Kông
T4i vùng ĐBSCL nói chung và sông H u nói riêng ñã có nhi2u t ch c, chuyên gia nư c ngoài nghiên c u v2 nh ng lĩnh v'c nghiên c u khác nhau trong ñó có lĩnh v'c nghiên c u c a lu n án v i s' tham gia giúp ñ3 c a các t ch c chuyên gia Vi*t Nam Nh ng nghiên c u ñó ñã ñư c lu n án t.ng quan, th ng kê, ñánh giá và phân tích trong m1c 1.1.2.1 Ngoài ra, các công trình nghiên c u, d' án, ñ2 tài cũng ñã ñư c các nhà khoa h c Vi*t Nam th'c hi*n trong trong th#i gian g&n ñây t4i khu v'c nghiên
c c và lân c n
Trang 34Trong các nghiên c u v2 ñ)a ch t - ñ)a m4o vùng châu th sông Mê Kông 9 vùng B n Tre, Sóc Trăng, Cà Mau ph i k0 ñ n Nguy<n Văn L p và nnk (2000) [94],
Lê Ng c Bích (2001) [3], T4 Th) Kim Oanh (2002) [131], Lê Đ c An (2004) [1], Đ% Minh Ti*p (2004) [31], ñã phác h a l)ch s" phát tri0n ñ)a ch t c a ñ ng b7ng Nam B- trong Holocen qua các nghiên c u, phân tích l% khoan, các m,t c!t ñ)a ch t cũng như t.ng h p các k t qu phân tích tu.i C14 có giá tr) khoa h c cao V2 nh ng v n ñ2 v2
ti n hóa ñ i ven bi0n xu hư ng v n chuy0n tr&m tích ñ ng b7ng Sông C"u Long, vùng th2m l1c ñ)a k c n trong Holocen - Hi*n ñ4i, m-t s ñ,c ñi0m ñ- h4t và xu th tích t1 tr&m tích trên ph&n châu th ng&m c a châu th Mê Kông ñã công b b9i các tác gi Phùng Văn Phách (2009) [18], Nguy<n Trung Thành và nnk (2009, 2010, 2011) [23,
24, 25], Nguy<n Th) Ng c Lan và nnk [14] Trong nh ng công trình này, các thành t4o tr&m tích Holocen hi*n ñ4i ñư c nghiên c u v2 ñ)a t&ng, di*n phân b , thành ph&n v t
ch t, c sinh Ngoài ra, các ñư#ng b# bi0n c cũng ñã ñư c các tác gi nghiên c u th0 hi*n, thi t l p l)ch s" phát tri0n ñ)a ch t trong Holocen – hi*n ñ4i cho vùng c"a sông ven bi0n ĐBSCL M,c dù, các thành t4o tr&m tích Holocen – hi*n ñ4i trong ño v6 b n
ñ ñ)a ch t – khoáng s n chưa ñư c quan tâm ñúng m c, song t.ng h p nh ng tài li*u
hi*n có cho phép phác h a ñư c nh ng nét cơ b n nh t v2 bi n ñ-ng tr&m tích, bi n
ñ-ng ñư#ng b# vùng c"a sông ven bi0n trong Holocen –hi*n ñ4i
Cũng trong các nghiên c u v2 ñ)a ch t ñ)a m4o, tác gi Nguy<n Đ)ch D/ (2010) [5], ñã công b các công trình v2 bi n ñ-ng tr&m tích và ñ)a hình trong Holocen mu-n khu v'c ñ i b# bi0n t c"a Cung H&u ñ n c"a Đ)nh An T p th0 tác gi ñi t phân lo4i các ki0u ñư#ng b# bi0n, các ki0u c"a sông ñ0 phân tích quá trình xói l9, b i t1 vùng c"a sông trên ph4m vi ĐBSCL Tính toán quá trình, t c ñ- xói l9, b i t1 theo tư li*u l)ch s" và d' báo quy lu t xói l9, b i t1 ñư#ng b# bi0n và vùng c"a sông
Liên quan ñ n các quá trình th y th4ch ñ-ng l'c, vi*c nghiên c u xác ñ)nh các quá trình v n chuy0n và l!ng ñ ng tr&m tích, bi n ñ-ng ñư#ng b#, ñ)a hình ñáy bi0n theo không gian, th#i gian Các quá trình này gây ra nh ng khó khăn nh t ñ)nh ñ n các ho4t ñ-ng giao thông th y cũng như s' phát tri0n b2n v ng c a các khu dân cư ven bi0n trong vùng Do ñó, các v n ñ2 liên quan ñ n quá trình v n chuy0n tr&m tích và
bi n ñ.i ñ)a hình ñáy 9 khu v'c này ñã ñư c các nhà khoa h c trong nư c quan tâm nghiên c u Theo k t qu ñi2u tra di<n bi n b i t1 và xói l9 b# ñ ng b7ng Nam B- (cho c h* th ng Đ ng Nai và C"u Long-Mê Kông) các tác gi Lê M4nh Hùng (2001,
Trang 352004) [10, 11], Ph4m Huy Ti n (2005) [18] ñã ñưa ra m-t s k t qu v2 di<n bi n b i t1 xói l9 ven b# châu th Mê Kông Theo ñó, trong kho ng th#i gian 1950-2003, t.ng di*n tích b i t1 14019,7 ha, t.ng di*n tích xói 10915,6 ha và t.ng di*n tích b i t1 vư t hơn t.ng di*n tích xói l9 ñ0 t4o cân b7ng nghiêng v2 b i t1 là 3104 ha Liên quan ñ n các v n ñ2 trên, các tác gi Ph4m S/ Hoàn và nnk (2011) [7] v i cách cách ti p c n t.ng h p khi thi t l p m-t h* th ng mô hình th y ñ-ng l'c – sóng - v n chuy0n tr&m tích, ñưa ra các k t qu phân tích, ñánh giá v2 nh hư9ng c a các quá trình ñ-ng l'c
ñ n bi n ñ.i ñ)a hình ñáy bi0n ven b# châu th h4 lưu sông Mê Kông
M-t nghiên c u khác [99] v2 ñ-ng l'c tr&m tích trong tương lai 9 các vùng lũ
do tác ñ-ng c a vi*c xây ñ p th y ñi*n, bi n ñ.i khí h u và nư c bi0n dâng trư c s' thay ñ.i do con ngư#i và môi trư#ng, ñã k t lu n v2 vai trò ch y u c a phát tri0n th y
ñi*n so v i bi n ñ.i khí h u và tác ñ-ng t.ng h p c a nư c bi0n dâng và s1t lún ñ ng
b7ng Theo ñó, s1t lún nhanh hơn ñã t4o thêm ch% l!ng ñ ng tr&m tích, góp ph&n gây
ra quá trình xói l9 b# bi0n (b# ñ t bùn) và làm gi m ngu n cung c p bùn ra vùng c"a sông do l!ng ñ ng tr&m tích 9 vùng ñ ng b7ng ñ0 bù lún Đây là m-t k t qu khá quan
tr ng trong vi*c xác ñ)nh cơ s9 lý lu n, phương pháp lu n và phương pháp nghiên c u cho lu n án
Nh ng nghiên c u v2 quá trình tương tác bi0n – l1c ñ)a, các ñ,c trưng ñ-ng l'c tương tác bi0n – sông, tương tác th y ñ-ng l'c và trao ñ.i v t ch t c a các tác gi Nguy<n Kim Vinh (1999) [41]; Lê Phư c trình (2001) [32]; Lê Đình M&u (2009, 2011) [16, 17], Nguy<n Kỳ Phùng (2011) [19] ñã thu ñư c nh ng k t qu kh quan v2
m c ñ- tương tác bi0n – l1c ñ)a vùng ven b# Đông và Tây Nam B- và nh hư9ng c a chúng ñ n các quá trình xói l9 b# bi0n, ô nhi<m ven b#, nh hư9ng ñ n các h* sinh thái, mi<m m,n tác ñ-ng ñ n phát tri0n b2n v ng ñ i b# Ngoài ra, Vũ Duy Vĩnh và nnk (2014) [44] ñã ñưa ra m-t s k t qu áp d1ng m-t h* th ng mô hình toán h c 3 chi2u (Delft3D) ñ0 nghiên c u vùng nư c ñ1c c'c ñ4i (MTZ) 9 ven b# châu th sông
Mê kông Tuy nhiên, các k t qu c a nghiên c u này m i ch8 là bư c ñ&u, c&n có nhi2u hơn các s li*u kh o sát v2 ñi2u ki*n môi trư#ng ñ0 ki0m ch ng k t qu c a mô hình M-t s ñ2 tài khác cũng ñưa ra các k t qu v2 nh hư9ng c a tương tác sông - bi0n ñ n quá trình v n chuy0n và l!ng ñ ng tr&m tích, phân b vùng ñ1c c'c ñ4i (MTZ), tương tác gi a các kh i nư c sông bi0n (ROFI) mà chưa xác ñ)nh ñ)nh lư ng,
cơ ch hình thành và t n t4i c a vùng ñ1c c'c ñ4i ñó
Trang 361.1.2.3 Các k t qu nghiên c u c a các t ch c chuyên gia trong nư c th c
hi n trên vùng bi n ven b c a sông H u
Đ)nh An và Tr&n Đ2 là hai c"a sông thu-c sông H u, ñây là m-t nhánh sông
chính c a lưu v'c h* th ng sông Mê Kông, nó có vai trò r t quan tr ng trong m4ng
lư i giao thông v n t i nói chung, giao thông th y nói riêng c a ĐBSCL Đây là c"a ngõ chính thông ra bi0n c a h* th ng c ng t.ng h p cũng như c ng chuyên dùng c a các cơ s9 công nghi*p l n t p trung 9 ĐBSCL Ngoài ra, sông H u còn là vùng có h* sinh thái ñ,c thù, là nơi giao thoa, tương tác gi a môi trư#ng l1c ñ)a và bi0n, là nơi
ch a nhi2u ti2m năng to l n v2 tài nguyên thiên nhiên, v) th và cũng là nơi ch)u nhi2u tác ñ-ng giao thoa kh!c nghi*t c a các y u t ñ-ng l'c c t phía sông và phía bi0n, cũng như y u t nhân sinh gây ra các quá trình b i l!ng, xói l9 bi n ñ.i hình thái b# bãi nh hư9ng nghiêm tr ng ñ n ñ#i s ng nhân sinh và phát tri0n kinh t xã h-i
Liên t1c trong 20 năm qua, nhi2u nghiên c u ñã ñư c các chuyên gia trong và ngoài nư c th'c hi*n nghiên c u, n4o vét thi công như: WACOSE (Waterway construction, service engineering company) (1981-1983) [144], Nghiên c u kh thi
lu ng vào sông H u c a Haecon (Harbour and Engineering Consultants - Belgium) (1995-1999) [76]; Nghiên c u kh thi lu ng tàu qua kênh Quan Chánh B c a Portcoast và Delft Hydraulics (2002-2005) [116]; Tr)nh Vi*t An (2005) [2]; Nguy<n Trung Vi*t (2007) [142]; Portcoast - Nippon Koei và DHI (2008-2013) [117], Nguy<n Vi*t Thanh (2011, 2012, 2013) [132, 133, 134], Nguy<n Đ,ng Đông (2014) [58]…
Các k t qu cho th y: WACOSE ñã th'c hi*n n4o vét 3 l&n trong tháng 5 năm
1981, tháng 5 năm 1983 và tháng 5 năm 1991 t4i c"a sông Đ)nh An v i ñ- sâu t -3,9 – 4,2m trong th#i gian 3 tháng, và ch8 sau 1 tháng c"a sông ñã ñư c b i tr9 l4i v i t c
ñ- trung bình trong mùa lũ 0,75m/tháng Trong giai ño4n t 1995-1999, HEACON ñã
thưc hi*n n4o vét trong tháng 5 năm 1997 và năm 1998 v i ñ- sâu -4,2m và sau hai tháng hoàn thành c"a sông ñã b i l!ng tr9 l4i v i t c ñ- b i l!ng 0,2 – 0,4m/tháng Sau
ñó, HEACON ñã s" d1ng mô hình tính toán quá trình b i l!ng và k t qu cho th y s'
b i l!ng t4i c"a Đ)nh An trong mùa lũ kho ng 0,04 – 0,53 m/tháng và trong mùa khô kho ng 0,15 – 2,3m/tháng
Các k t qu nghiên c u và s li*u kh o sát v2 ñ)a hình c a PortCoast trong th#i gian t 2002 – 2005 cho th y s' b i l!ng tr9 l4i ch8 x y ra 9 c"a Đ)nh An v i t c ñ-
b i l!ng trong kho ng 0,04 – 0,41m/tháng Cũng trong th#i gian này, Tr)nh Vi*t An
Trang 37(2005) [2] ñã nghiên c u các gi i pháp khoa h c công ngh* ch ng sa b i lu ng tàu n
ñ)nh lòng d(n c"a Đ)nh An, k t qu ch8 ra r7ng: t@ l* b i l!ng tr9 l4i sau khi n4o vét là
0,2m/tháng trong mùa lũ (tháng 12 năm 2003) và 0,13m/tháng trong mùa khô (tháng 7 năm 2004), k t qu này ngư c v i k t qu c a HEACON
Năm 2009, PortCoast ñã th'c hi*n ño ñ4c kh o sát ñ)a hình, th y văn, h i văn,
ñ)a ch t trong tháng 4 và tháng 9 năm 2009, các s li*u ñã ñư c phân tích, x" lý làm ñ&u vào cho mô hình 2 chi2u (Mike 21) ñ0 tính toán các quá trình ñ-ng l'c, v n
chuy0n tr&m tích và bi n ñ.i ñ)a hình ñáy, k t qu chi ti t ñư c trình bày trong báo cáo [117] Các s li*u này ñã ñư c lu n án thu th p và ti p t1c s" d1ng và phân tích làm
ñ&u vào cho mô hình ba chi2u tích h p dòng ch y – sóng – v n chuy0n bùn cát cùng
v i các phương pháp khác như phân tích nh vi<n thám, phương pháp phân tích s li*u th'c ño m i nh t ñ0 nghiên c u ñưa ra các k t qu v2 quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích, di<n bi n hình thái b# và bãi, trên cơ s9 xác ñ)nh cơ ch hình thành và t n t4i vùng ñ1c c'c ñ4i t4i vùng bi0n ven b# c"a sông H u bao g m c ñi2u ki*n th y ñ-ng l'c chi
ph i quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích vùng châu th ng&m ng p nư c
Trong nh ng năm g&n ñây, Nguy<n Vi*t Thanh và nnk ñã công b m-t s k t
qu nghiên c u v2 ti n hóa hình thái lòng d(n c"a Đ)nh An năm (2011) [132]; Nghiên
c u các phương án n ñ)nh lòng d(n c"a Đ)nh An năm (2012) [133]; Cơ ch b i l!ng t4i c"a Đ)nh An năm (2013) [134]; nh hư9ng c a vi*c ñào kênh t!t Quan Chánh B
ñ n quá trình ñ-ng l'c và v n chuy0n tr&m tích vùng c"a sông Đ)nh An năm (2014)
[58] có s" d1ng công ngh* vi<n thám và GIS Nghiên c u ñã s" d1ng nh v* tinh t năm 1989 – 2001 và s li*u ño ñ4c ñ)a hình ñ0 phân tích, ñánh giá s' phát tri0n c a hình thái lòng d(n có xét ñ n nh hư9ng c a dòng ch y và sóng gây ra quá trình b i t1
và xói mòn K t qu tính toán và quan tr!c ñ2u cho th y, trong mùa lũ, s' b i t1 tr9 l4i m4nh hơn mùa khô
M-t s k t qu v2 các nghiên c u th y ñ-ng l'c và ñ-ng l'c tr&m tích lơ l"ng d'a trên mô hình s và s li*u th'c ño c a các tác gi Wolansky và nnk (1996, 1998) [152, 153]; Xue và nnk (2010) [156]; Hein và nnk [83]… t4i vùng ĐBSCL Trong công trình này, các tác gi ñã áp d1ng mô hình theo phương pháp Lagrange và tán x4 ng(u hành ñ0 mô ph+ng quá trình v n chuy0n bùn cát cho cho vùng ĐBSCL và sông
H u Đ,c bi*t, DHI (2010) [60] s" d1ng mô hình MIKE 21 mô ph+ng v n chuyên bùn cát t4i vùng sông H u và lân c n cho m-t ph4m vi nh+ (ch8 9 các c"a sông C Chiên,
Trang 38Đ)nh An và Tr&n Đ2 mà không tính cho h* th ng sông) v i m1c ñích là d' báo n ñ)nh
kênh Quan Chánh B Theo nghiên c u sinh, vi*c sơ lư c hóa mi2n mô ph+ng như
v y là chưa hơp lý do quá trình tương tác sông bi0n c-ng v i hi*u ng nêm m,n 9 khu v'c này r t l n Tuy nhiên, nh ng k t qu này là cơ s9 lý lu n và phương pháp lu n cho lu n án ñ0 ti p t1c gi i quy t nh ng v n ñ2 ñang t n t4i nêu trên
Nguy<n Trung Vi*t và nnk (2007) [142] ñã áp d1ng mô hình ba chi2u nghiên
c u s' thay ñ.i hình thái lên s' phân b ñ- mu i t4i c"a Đ)nh An Các k t qu cho
th y, s' thay ñ.i c a ñ- m,n không ch8 b) nh hư9ng b9i lưu lư ng sông, m'c nư c,
th y tri2u mà nó còn b) nh hư9ng khi hình thái c"a sông thay ñ.i Hơn n a, nghiên
c u còn phát hi*n chi2u r-ng c"a sông t@ l* thu n v i n ng ñ- mu i trung bình Vì
v y, khi mô ph+ng s' xâm nh p m,n b!t bu-c ph i tính ñ n s' thay ñ.i hình thái c"a sông và ngư c l4i Đây là m-t cơ s9 lý lu n cho các nghiên c u ti p theo khi tính toán
ñ n di<n bi n hình thái ñư#ng b# và bãi trong vùng nghiên c u
=ng d1ng mô hình th y l'c hai chi2u mô ph+ng ñ,c tính th y l'c và tính toán
b i xói 9 vùng c"a sông Đ)nh An là nghiên c u c a t p th0 tác gi Nguy<n Phương Tân và nnk (2014) [22] T p th0 tác gi ñã nêu ra ñư c m-t s tính c p thi t v2 các v n
ñ2 b i l!ng và xói l9 ñang di<n ra t4i sông Đ)nh An do xây d'ng và v n hành các ñ p
th y ñi*n 9 thư ng ngu n sông Mê Kông ñã làm thay ñ.i ch ñ- dòng ch y, v n chuy0n bùn cát d c dòng sông, thay ñ.i ñ-ng thái th y tri2u Bi0n Đông Mô hình CCHE 2D) ñã ñư c áp d1ng ñ0 xác ñ)nh ñ-ng l'c dòng ch y, b i l!ng, xói l9 9 c"a sông Đ)nh An v i các tham s ñ&u vào ñư c tham kh o t các nghiên c u trư c ñó
K t qu tính toán cho th y vùng c"a sông Đ)nh An có xu hư ng xói l9 d c b# Cù Lao Dung Tuy nhiên, do h4n ch v2 th#i gian và s li*u ño ñ4c, nghiên c u này ch8 th'c hi*n nh7m mô ph+ng ñ,c tính th y l'c dòng ch y trên ño4n sông nghiên c u
Các nghiên c u v2 ñ)a ch t ñ)a m4o t4i vùng châu th sông Mê Kông trong ñó
có sông H u 9 vùng B n Tre, Sóc Trăng, Nguy<n Văn L p, T4 Th) Kim Oanh, (2000, 2002) [94, 131] ñã phác h a l)ch s" phát tri0n ñ)a ch t c a ñ ng b7ng Nam B- trong Holocen Nguy<n Đ)ch D/ (2010, 2012) [5, 6] ñã công b các k t qu v2 bi n ñ-ng c"a sông và môi trư#ng tr&m tích Holocen – hi*n ñ4i vùng ven b# châu th sông C"u Long, ph1c v1 phát tri0n b2n v ng kinh t - xã h-i
Trên có s9 các tài li*u, s li*u ñ)a hình, ñ)a m4o, ñ)a ch t, khí tư ng, th y văn 9 khu v'c nghiên c u, tác gi Hoa M4nh Hùng và nnk (2007) [13] ñã ñánh giá tình hình
Trang 39bi n ñ-ng vùng c"a sông ven bi0n Đ)nh An (sông H u) qua các tư li*u nh vi<n thám thu-c ñ2 tài “nghiên c u các gi i pháp khoa h c công ngh* ch ng sa b i, n ñ)nh lòng d(n c"a Đ)nh An ph1c v1 nhu c&u v n chuy0n hàng hóa” [12] t ñó ñưa ra m-t s k t
qu nghiên c u ñ-ng l'c phát tri0n c"a sông H u và nh hư9ng c a chúng t i giao thông th y 9 vùng c"a sông K t qu cho th y, các nhân t nêu trên và các ho4t ñ-ng ch8nh tr) c a con ngư#i 9 vùng c a sông H u ñ2u nh hư9ng ñ n quá trình phát tri0n
c a sông Trong ñó, dòng tri2u, lũ và tác ñ-ng c a dòng ch y sóng ven b# hư ng Tây Nam - Đông B!c ñóng vai trò chính trong quá trình làm thay ñ.i lòng d(n và ñ)a hình c"a sông Quy lu t b i xói, bi n ñ-ng lòng d(n, d)ch chuy0n c a các doi cát x y ra 9 vùng c"a sông H u theo mùa khá rõ Nh ng bi n ñ-ng 9 vùng c"a sông H u bao g m các c"a Đ)nh An và Tr&n Đ2 thư#ng là hi*n tư ng xói l9, d)ch chuy0n bãi tích t1 theo d4ng các ñ o cát trôi ho,c là nh ng bi n ñ-ng ñư#ng b#, bãi tri2u và các vai ng&m
Nh ng bi n ñ-ng này có nh hư9ng r t l n t i tuy n giao thông ñư#ng th y nh t là trong mùa khô vào th#i kỳ tri2u th p Đây là nh ng k t qu r t c&n thi t cho các gi i pháp h4n ch b i l p như n4o vét duy tu cũng như các cơ s9 lý lu n cho vi*c nghiên
c u các quá trình b i xói, di<n bi n hình thái trong nh ng năm ti p theo
Qua phân tích các tài li*u nghiên c u các v n ñ2 liên quan ñ n quy lu t bi n
ñ-ng tr&m tích vùng ven b# c"a sông H u và sông Mê Kông c a các t ch c chuyên
gia trong nư c và qu c t th'c hi*n, lu n án ñưa ra m-t s v n ñ2 còn t n t4i c&n ph i
gi i quy t như sau:
Các v n ñ2 liên quan ñ n bi n ñ-ng tr&m tích t4i khu v'c sông Mê Kông nói chung và c"a sông H u nói riêng ñã ñư c lý gi i theo m-t s cách ti p c n khác nhau Tuy nhiên, ñ0 xác ñ)nh ñư c quy lu t c a nó trên cơ s9 xác ñ)nh nh hư9ng c a quá trình tương tác sông – bi0n c1 th0 là xác ñ)nh vùng h-i t1 c a hàm lư ng tr&m tích lơ l"ng có ngu n g c t sông và bi0n v(n còn là bài toán chưa có l#i gi i thuy t ph1c
Nghiên c u quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích có ngu n g c t sông trên vùng c"a sông và bi n ñ-ng tr&m tích trên châu th ng p nư c là xác ñ)nh cơ ch hình thành và phân b vùng nư c ñ1c c'c ñ4i khu v'c c"a sông, ñ ng th#i xác ñ)nh ñư c ñi2u ki*n
th y ñ-ng l'c chi ph i ñ n quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích và di<n bi n m c ñ- b i xói trên hình thái châu th ng p nư c theo các hư ng ti p c n khác nhau và các phương pháp t truy2n th ng ñ n hi*n ñ4i ñ0 có ñư c các k t qu mang ý nghĩa khoa h c và th'c ti<n cao
Trang 401.2 CƠ S LÝ LU N
1.2.1 Nghiên c)u quy lu/t bi n ñ ng tr:m tích thông qua nghiên c)u cơ
ch hình thành và t<n t.i vùng ñ ñ*c c5c ñ.i
1.2.1.1 T9ng quan nghiên c)u vùng ñ*c c5c ñ.i
Vùng c'c ñ4i ñ- ñ1c t4i c"a sông (Estuarine turbidity Maximum - ETM) là
nh ng ñ,c trưng hi*n di*n 9 m-t s vùng c"a sông ven bi0n nơi t p trung m-t lư ng
l n các h4t v t ch t lơ l"ng (Suspended Particulate Matter - SPM), t4i vùng ETM n ng
ñ- tr&m tích lơ l"ng cao hơn so v i nh ng nơi khác d c theo s' chuy0n ti p gi a nư c
ng t và nư c bi0n trong ph4m vi c"a sông ven bi0n [68]
ETM ñư c hình thành và t n t4i do s' tương tác gi a lưu lư ng nư c sông,
th#i gian c a th y tri2u, quy mô th#i gian theo mùa [75] Khi nư c m,n xâm nh p vào c"a sông và hình thành nêm mu i, tr&m tích m)n có ngu n g c t sông ñư c mang ra 9 d4ng k t bông nh+ Khi các d4ng k t bông nh+ này g,p nư c mu i, các h4t k t bông này tăng lên do s' thay ñ.i ñ- m,n ñ-t ng-t và s' h-i t1 c a dòng ch y phía dư i nêm
mu i S' k t h p gi a dòng ch y th y tri2u b t ñ i x ng và quá trình tăng k t t a c a
n ng ñ- tr&m tích hình thành nên ETM (Hình 1.3) [151], [154] S' hình thành và di chuy0n c a vùng ñ1c c'c ñ4i (Maximum Turbidity Zone - MTZ) t4i c"a sông là m-t quá trình ph c t4p gi a quá trình ñ-ng l'c, ñ)a ch t - th y văn [88] Chúng ph1 thu-c vào ñ-ng l'c th y tri2u, lưu lư ng nư c sông, quá trình xói mòn hay l!ng ñ ng c a tr&m tích lơ l"ng cũng như quá trình tái lơ l"ng c a tr&m tích ñáy và s' bi n ñ-ng (không gian, th#i gian) c a ñ- m,n v i s' nh hư9ng c a th y tri2u [87], [122]
Hình 1 3 Cơ ch hình thành vùng ñ1c c'c ñ4i trên m,t c!t sông [152]