(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu biến động hình thái bờ đảo Lý Sơn và đề xuất các giải pháp đảm bảo ổn định

L I CAM OAN

Tôi xin cam đoan:

S li u và k t qu nghiên c u trong lu n v n này là hoàn toàn trung th c và ch a t ng

đ c s d ng ho c công b trong b t k công trình nào khác

M i s giúp đ trong quá trình th c hi n lu n v n này đã đ c c m n và các thông tin trích d n trong lu n v n đ u đ c tác gi ghi rõ ngu n g c

Tác gi lu n v n

Nguy n Ng c H i

L I C M N

u tiên tác gi xin chân thành c m n th y giáo PGS.TS Tr n Thanh Tùng - Tr ng

i h c Th y l i và TS Ki u Xuân Tuy n – Vi n Khoa h c Th y l i mi n Trung và Tây Nguyên, Vi n Khoa h c Th y l i Vi t Nam đã t n tình h ng d n và có nh ng

đ nh h ng nghiên c u khoa h c giúp cho tác gi hoàn thành lu n v n này

Tác gi xin chân thành c m n các cá nhân, c quan thu c Vi n Khoa h c Th y l i

Vi t Nam đã t o đi u ki n thu n l i đ tác gi đ c tham gia ch ng trình đào t o cao h c và hoàn thành khóa h c, c ng nh hoàn thành Lu n v n cao h c

Tác gi xin c m n t p th Vi n Khoa h c Th y l i mi n Trung và Tây nguyên, đ n v

đã cung c p các s li u trong đ tài KC.09.15/11-15 “Nghiên c u đánh giá bi n đ ng

c c tr các y u t khí t ng th y v n bi n, tác đ ng c a chúng t i môi tr ng, phát tri n kinh t xã h i và đ xu t gi i pháp phòng tránh cho các đ o đông dân c thu c vùng bi n mi n Trung (ch y u là đ o Lý S n, đ o Phú Quý)” đ tác gi hoàn thành

đ c Lu n v n cao h c c a mình

Tác gi c ng xin g i l i c m n đ n các th y, cô giáo trong Khoa sau đ i h c, Tr ng

i h c Thu l i đã luôn luôn giúp đ h c viên trong vi c truy n th ki n th c và rèn luy n con ng i trong th i gian h c t p tr ng, đ tác gi có đ c k t qu nh ngày

M C L C

DANH M C CÁC HÌNH NH V DANH M C CÁC B NG BI U VII DANH M C CÁC T VI T T T VIII

M U 1

CH NG 1 T NG QUAN V B O, DI N BI N B O VÀ GI I PHÁP N NH B O 4

1.1 Khái quát chung v nghiên c u di n bi n b đ o và gi i pháp b o v 4

1.1.1 Khái ni m v di n bi n b bi n 4

1.1.2 Các nguyên nhân gây xói l b bi n và gi i pháp b o v 4

1.2 Các nghiên c u v di n bi n b và xâm th c đ o 6

1.2.1 Các nghiên c u di n bi n b trên th gi i 6

1.2.2 Các nghiên c u di n bi n b Vi t Nam 9

1.2.3 Các nghiên c u di n bi n b trên đ o Lý S n 11

1.3 Các gi i pháp công ngh phòng ch ng xâm th c s t l ph bi n 12

1.3.1 Gi i pháp công trình 12

1.3.2 Gi i pháp phi công trình 14

1.4 K t lu n ch ng 1 15

CH NG 2 MÔ HÌNH HÓA CH TH Y NG L C KHU V C O LÝ S N……… 16

2.1 Gi i thi u chung v đ o Lý S n 16

2.1.1 c đi m t nhiên 16

2.1.1.1 c đi m đ a lý t nhiên 16

2.1.1.2 c đi m khí t ng th y h i v n 19

2.1.2 Tình hình phát tri n kinh t xã h i trên đ o Lý S n 21

2.1.2.1 Tình hình dân sinh 21

2.1.2.2 Tình hình phát tri n kinh t xã h i 22

2.1.2.3 nh h ng quy ho ch phát tri n kinh t xã h i 24

2.2 Nghiên c u l a ch n mô hình tính toán 26

2.2.1 L a ch n mô hình tính toán 26

2.2.2 C s lý thuy t c a mô hình đ c l a ch n tính toán 27

2.2.2.1 C s lý thuy t c a mô hình dòng ch y Mike 21 HD 27

2.2.2.2 C s lý thuy t c a mô hình sóng Mike 21 SW 29

2.3 Thi t l p, hi u ch nh và ki m đ nh mô hình th y đ ng l c 30

2.3.1 Thi t l p mô hình, xây d ng mi n tính, l i tính 30

2.3.2 Thi t l p các đi u ki n biên, đi u ki n ban đ u 32

2.3.3 Hi u ch nh, ki m đ nh mô hình th y đ ng l c khu v c đ o Lý S n 33

2.3.3.1 S li u th c đo đ hi u ch nh, ki m đ nh 33

2.3.3.2 B thông s mô hình 35

2.3.3.3 Hi u ch nh thông s mô hình th y đ ng l c 36

2.3.3.4 Ki m đ nh mô hình th y đ ng l c 37

2.4 Mô ph ng tr ng dòng ch y và xu th v n chuy n bùn cát khu v c đ o Lý S n 41 2.4.1 Phân chia các đo n đ ng b nghiên c u 41

2.4.2 Xây d ng các k ch b n mô ph ng tr ng dòng ch y theo mùa 43

2.4.3 Mô ph ng tr ng dòng ch y và đánh giá xu th v n chuy n bùn cát 45

2.4.3.1 i u ki n biên tính toán 45

2.4.3.2 K t qu tính toán 46

2.5 K t lu n ch ng 2 60

CH NG 3 XU T CÁC GI I PHÁP PHÒNG CH NG XÂM TH C B O LÝ S N 62

3.1 Di n bi n xâm th c và s t l b đ o Lý S n 62

3.1.1 i u tra di n bi n xâm th c và s t l b đ o 62

3.1.2 L ch s di n bi n b đ o t k t qu phân tích nh vi n thám 63

3.2 Các công trình phòng ch ng xâm th c, s t l hi n có trên đ o Lý S n 65

3.3 xu t gi i pháp b o v b 68

3.3.1 Xây d ng các tiêu chí 68

3.3.2 Gi i pháp công trình 68

3.3.2.1 Gi i pháp công trình b o v b tr c ti p 69

3.3.2.2 Gi i pháp công trình b o v b gián ti p cho m t s v trí 70

3.3.3 Gi i pháp phi công trình 74

3.4 Hi u qu mang l i sau khi xây d ng công trình b o v b 75

3.5 K t lu n ch ng 3 76

K T LU N, KI N NGH 77

1 K t lu n 77

2 Ki n ngh 78

TÀI LI U THAM KH O 80

DANH M C CÁC HÌNH NH

Hình 1.1 Kè lát mái b o v b bi n 13

Hình 1.2 Tr ng r ng b o v b bi n 14

Hình 2.1 V trí đ a lý đ o Lý S n và t nh Qu ng Ngãi 16

Hình 2.2 B n đ đ o l n Lý S n 17

Hình 2.3 Các d ng đ a hình đ o Lý S n 18

Hình 2.4 L ng m a c c đ i và trung bình tháng t i Lý S n (1985-2012) 20

Hình 2.5 L ng m a c c đ i ngày theo tháng t i Lý S n (1985-2012) 20

Hình 2.6 o Lý S n nhìn t bi n 21

Hình 2.7 a hình khu v c nghiên c u 31

Hình 2.8 Minh h a l i s d ng trong mô ph ng 32

Hình 2.9 Các biên tính toán khu v c đ o Lý S n 32

Hình 2.10 V trí tr m đo m c n c trên đ o Lý S n 34

Hình 2.11 Quá trình m c n c gi t i Lý S n (12/2012) 34

Hình 2.12 V trí đo đ c dòng ch y khu v c Lý S n 35

Hình 2.13 Bi u đ v n t c dòng ch y trung bình 13 t ng (17-29/12/2012) 35

Hình 2.14 So sánh m c n c gi a th c đo và trong tính toán (12/2012) 36

Hình 2.15 cao sóng th c đo b ng máy AWAC (17-29/12/2012) 38

Hình 2.16 H ng sóng chính 38

Hình 2.17 V n t c gió trên đ o Lý S n (17 - 29/12/2012) 39

Hình 2.18 K t qu tính toán ki m đ nh v n t c dòng ch y 40

Hình 2.19 Phân chia đ a hình khu v c nghiên c u 42

Hình 2.20 V n t c và h ng dòng ch y khu v c đ o Lý S n (KB1) 46

Hình 2.21 Xu th v n chuy n bùn cát v i h ng sóng NE (KB1) 47

Hình 2.22 V n t c và h ng dòng ch y t i phía ông B c c a đ o (KB1) 48

Hình 2.23 Khu v c có xu th xói l l n nh t v i h ng sóng NE (KB1) 48

Hình 2.24 V n t c và h ng dòng ch y phía Tây đ o Lý S n (KB1) 49

Hình 2.25 V n t c và h ng dòng ch y phía B c đ o Lý S n (KB1) 50

Hình 2.26 V n t c và h ng dòng ch y phía ông đ o Lý S n (KB1) 50

Hình 2.27 V n t c và h ng dòng ch y phía Nam đ o Lý S n (KB1) 51

Hình 2.29 Khu v c có xu th xói l l n nh t v i h ng sóng ENE (KB2) 52

Hình 2.30 V n t c và h ng dòng ch y phía Tây đ o Lý S n (KB2) 53

Hình 2.31 V n t c và h ng dòng ch y phía B c đ o Lý S n (KB2) 53

Hình 2.32 V n t c và h ng dòng ch y phía ông đ o Lý S n (KB2) 54

Hình 2.33 V n t c và h ng dòng ch y phía Nam đ o Lý S n (KB2) 55

Hình 2.34 V n t c và h ng dòng ch y khu v c đ o Lý S n (KB3) 56

Hình 2.35 Xu th v n chuy n bùn cát v i h ng sóng SSE (KB3) 57

Hình 2.36 V n t c và h ng dòng ch y phía Tây đ o Lý S n (KB3) 58

Hình 2.37 V n t c và h ng dòng ch y phía B c đ o Lý S n (KB3) 58

Hình 2.38 V n t c và h ng dòng ch y khu v c phía ông đ o (KB3) 59

Hình 2.39 V n t c và h ng dòng ch y phía Nam đ o Lý S n (KB3) 59

Hình 3.1 Hi n tr ng s t l trên đ o Lý S n 63

Hình 3.2 Bi n đ ng đ ng b đ o Lý S n (1965-2013) 64

Hình 3.3 Phân b vùng bi n đ ng đ o Lý S n (1965-2013) 64

Hình 3.4 Kè b phía Tây đ o Lý S n 66

Hình 3.5 Kè b phía ông đ o Lý S n 66

Hình 3.6 Kè b phía Nam đ o Lý S n 67

Hình 3.7 S t l phía b B c đ o Lý S n 67

Hình 3.8 Các k t c u c ng hóa b bi n 69

Hình 3.9 K t c u b o v b gi bãi 70

Hình 3.10 Kè m hàn b o v b 70

Hình 3.11 ê ng m ch n sóng, gi m sóng 71

Hình 3.12 Công trình t ng h p ng n cát, gi m sóng 71

Hình 3.13 Phân chia đo n ng v i các gi i pháp b o v b 73

Hình 3.14 Các hình th c đ xu t b o v b đ o 74

DANH M C CÁC B NG BI U

B ng 2.1 c tr ng th ng kê t c đ gió (trung bình và c c đ i) theo tháng t i Lý

S n (1985 - 2012) 19

B ng 2.2 Th ng kê t c đ gió (trung bình và c c đ i) theo h ng t i Lý S n

(1985 - 2012) 19

B ng 2.3 N ng l ng sóng t ng đ ng trong n m t i vùng bi n Lý S n 44

B ng 2.4 N ng l ng gió t ng đ ng trong n m t i đ o Lý S n 44

B ng 2.5 i u ki n biên sóng, gió cho các k ch b n 45

B ng 2.6 V n t c dòng ch y l n nh t tác đ ng lên b đ o ng v i các k ch b n 60

M U

1 Tính c p thi t c a đ tài

Bi n đ o Vi t Nam là m t ph n lãnh th không th tách r i c a đ t n c, qua nghìn

n m nó luôn g n ch t v i đ i s ng c a ng i dân n c Vi t c v v t ch t và tinh

th n V trí c a các đ o này trong lãnh h i và c ng đ ng dân c đây đóng m t vai trò

c c k quan tr ng v chính tr , an ninh qu c phòng, b o v ch quy n T qu c Trên các đ o có th l p nh ng c n c ki m soát vùng bi n, vùng tr i c a n c ta, ki m tra

ho t đ ng c a tàu thuy n, đ m b o an ninh qu c phòng, xây d ng kinh t , b o v ch quy n toàn v n lãnh th c a đ t n c

Chính vì th , trong nh ng n m g n đây Chính ph n c ta r t chú tr ng vào phát tri n kinh t xã h i, qu c phòng trên các đ o ti n tiêu c a đ t n c Bên c nh đó, Chính ph

c ng có nhi u ch đ u tiên v phát tri n con ng i, nhân l c ch t l ng cao cho các

đ o, t đó thu hút đ c ng i dân bám bi n, bám đ o thiêng liêng c a t qu c Huy n

đ o Lý S n t nh Qu ng Ngãi c ng chính là m t đ o ti u tiêu trong s các đ o ti n tiêu

c a đ t n c

Huy n đ o Lý S n c a t nh Qu ng Ngãi đ c tách ra t huy n Bình S n c a t nh

Qu ng Ngãi vào n m 1993 o Lý S n còn có tên là Cù Lao Ré n m trên vùng bi n ông B c t nh Qu ng Ngãi, trong ph m vi 15o

22’00’’ đ n 15o

23’00’’v đ B c và

109o05’50’’ đ n 109o08’20’’kinh đ ông, cách đ t li n (C ng Sa K ) kho ng 24 km; cách thành ph Qu ng Ngãi 44 km v phía ông B c và cách khu công nghi p Dung

Qu t 37 km v phía ông Nam Di n tích đ o vào kho ng 10,7 km2 N m cách đ o Lý

S n kho ng trên 4 km v phía B c là đ o Bé (hay còn đ c g i là Cù Lao B Bãi) v i

V i s bi n đ i khí h u toàn c u đang di n ra hi n nay, n c bi n có xu th ngày m t dâng cao, bên c nh đó tình hình thiên tai t bi n đang di n ra ngày càng ph c t p,

c ng đ và t n su t xu t hi n ngày càng l n đe d a đ n s n đ nh c a b đ o

Theo các t li u c a ng i Pháp đ l i, đ o Lý S n vào nh ng n m đ u khi Pháp xâm

l c có di n tích vào kho ng 20km2, nh ng cho đ n nay, theo s li u th ng kê c a huy n đ o thì di n tích đ o Lý S n hi n nay ch còn vào kho ng 10,7km2

đ b o v b đ o, h n ch t i đa các b t l i t thiên nhiên

Trong quá trình h c t p l p Cao h c chuyên ngành Xây d ng công trình th y c a

tr ng i h c Th y l i, tác gi nh n th y nghiên c u v tình hình xâm th c c a n c

bi n trên các đ o r t phù h p v i chuyên ngành mà mình đang theo h c V i t m quan

tr ng và tính c p thi t nh v y, tác gi đã l a ch n và nghiên c u lu n v n t t nghi p

c a mình v i tên g i: “Nghiên c u bi n đ ng hình thái b đ o Lý S n và đ xu t các

gi i pháp đ m b o n đ nh”

2 M c đích nghiên c u

ánh giá đ c hi n tr ng xâm th c b và bãi bi n khu v c đ o Lý S n, các tác đ ng

c a hi n t ng xâm th c này đ i v i b và bãi bi n khu v c đ o Lý S n

xu t đ c các đ nh h ng gi i pháp b o v b và bãi bi n khu v c đ o Lý S n trên

c s các nghiên c u v di n bi n b đ o và tình hình kinh t xã h i trên đ o

3 i t ng và ph m vi nghiên c u

3 1 i t ng nghiên c u

Vùng ven b và bãi bi n khu v c đ o Lý S n, ch đ th y th ch đ ng l c (sóng, m c

- Mô ph ng đ c các tr ng dòng ch y và xu th v n chuy n bùn cát theo mùa v i các

k ch b n mô ph ng đ c tr ng cho khu v c đ o Lý S n

- Xác đ nh đ c hi n tr ng xói l , b i t vùng ven b và bãi bi n khu v c đ o Lý S n

CH NG 1 T NG QUAN V B O, DI N BI N B O VÀ

1.1 Khái quát chung v nghiên c u di n bi n b đ o và gi i pháp b o v

1.1 1 Khái ni m v di n bi n b bi n

B bi n luôn bi n đ i m t cách liên t c d i tác d ng c a sóng và dòng ch y t i nhi u

ph m vi không gian và b c th i gian khác nhau Ví d nh khi b bi n ch u tác đ ng

c a m t con sóng đ n làm bùn cát ven b n i l l ng trong n c và dòng ch y do sóng sinh ra s v n chuy n bùn cát b n i l l ng này v phía h l u c a dòng ch y

d c b Quá trình tác đ ng c a sóng đ n này ch di n ra trong vòng vài giây và có

ph m vi tác đ ng d i sóng v mà thôi Nh ng khi quá trình này di n ra liên t c trong nhi u ngày ho c nhi u n m, nó có th gây ra hi n t ng xói l b bi n kéo dài trên

m t vùng r ng vài tr m mét đ n hàng ch c kilômét Hi n t ng xói l ho c b i t liên

t c trong th i gian nhi u tháng, nhi u n m s d n t i đ ng b b suy thoái

C ng có nh ng di n bi n b bi n đòi h i ph i đ c xem xét trên m t ph m vi r ng

đ n hàng tr m kilômét và trong kho ng th i gian hàng tr m n m, ví d nh nh ng quá trình thành t o và phát tri n c a các đ ng b ng châu th sông H ng hay đ ng b ng sông C u Long, hay quá trình phát tri n, suy thoái và thay th c a các c a sông trên

m t h th ng các c a sông đ ra bi n

V y quá trình di n bi n b bi n là gì ? Nó đ c hi u là các quá trình t nhiên có tác

đ ng t i s bi n đ i hình d ng đ ng b , vùng ven b và đ c xem xét, nghiên c u nhi u ph m vi không gian và th i gian khác nhau tùy thu c vào tính ch t và m c đ phát tri n c a các quá trình này Ví d nh quá trình xói l bãi bi n, t i chân các đ n

cát do bão th ng đ c xem xét trong th i gian x y ra bão (có th vài gi , ho c m t ngày) nh ng quá trình t khôi ph c l i bãi bi n sau đó có th x y ra trong m t vài tháng ho c trong mùa k ti p

1.1.2 Các nguyên nhân gây xói l b bi n và gi i pháp b o v

a Khái quát các nguyên nhân gây xói l b bi n

Xói l và b i t đ c đ nh ngh a là các hi n t ng nh m ch s bi n đ i đáng k c a

đ ng b d i tác d ng c a các y u t t nhiên nh sóng, dòng ch y, gió và d i tác

đ ng c a con ng i Vì v y, khi tình tr ng xói l b i t di n ra t i khu v c nào đó c a

b bi n, chúng s làm t ng kh n ng m t n đ nh c a đ ng b Các nguyên nhân gây xói l b bi n đ c khái quát bao g m các hình th c sau:

- Do suy gi m ngu n bùn cát t sông đ ra bi n

- Do suy gi m ngu n cung c p bùn cát t các đ n cát g n b

- Do ho t đ ng khai thác tr m tích và khoáng s n ven b ho c tr c ti p trên bãi bi n

- Do hi n t ng gia t ng n ng l ng sóng ven b khi th m bãi b h th p

- Do hi n t ng gián đo n dòng v n chuy n tr m tích d c b (do xây d ng công trình ven b ho c do các tác đ ng c a t nhiên)

- Do s thay đ i c a góc sóng t i so v i đ ng b

- Do hi n t ng gia t ng s l n xu t hi n và c ng đ c a các tr n bão đ b vào b

bi n

- Do hi n t ng hình thành các sóng ph n x ven b làm gia t ng xói l b

- Do gi i r ng ng p m n t nhiên ven b b suy thoái, phá h y làm gia t ng sóng t i gây xói l b bi n

Trên đ o Lý S n, tình tr ng khai thác cát và khoáng s n g n b đ ph c v cho canh tác tr ng t i c a ng i dân đ a ph ng đ c di n ra hàng n m, đây là nguyên nhân r t

l n gây ra m t n đ nh cho b đ o Ngoài ra, còn có các nguyên nhân khác nh do gián đo n c a v n chuy n bùn cát d c b , do s thay đ i c a góc sóng t i so v i

đ ng b , do hi n t ng gia t ng n ng l ng sóng ven b

b Các gi i pháp b o v

Sau đây là các gi i pháp đ c s p x p theo trình t t gi i pháp mang tính b đ ng t i

gi i pháp mang tính ch đ ng trên quan đi m b o v b đ o b ng công trình

- Gi i pháp di d i và d ch chuy n dân đ n n i an toàn

a hình ngu n g c núi l a chi m đ n 70% di n tích c a đ o nên qu đ t đ và s n

xu t đây r t h n ch T i các v trí có đ a hình cao, v i tàn tích c a núi l a đ l i ch

là nh ng d i núi đá, nh ng v trí này không th xây d ng nhà c a và s n xu t đ c Vì

v y, v i gi i pháp di d i và d ch chuy n dân r t khó đ áp d ng cho đ o Lý S n

- Gi i pháp b o v m m: Nuôi bãi nhân t o và tr ng r ng ng p m n b o v b

V i đ c đi m đ a ch t ven đ o ch y u là đá ng m và cát k t h p v i đ c tr ng sóng gió khu v c đ o Lý S n thì gi i pháp nuôi bãi nhân t o và tr ng r ng ng p m n b o v

b đ o là gi i pháp không kh thi

- Gi i pháp c ng – Xây d ng công trình n đ nh b o v b : Xây d ng các công trình kiên c nh đ p m hàn, kè b o v b , t ng ch n sóng, đ p phá sóng ngoài kh i

V i đ c đi m đ a hình, đ a ch t c a đ o Lý S n thì b o v b b ng gi i pháp xây d ng các công trình kiên c nh m c ng hóa đ ng b nh kè b o v b , t ng ch n sóng

Nh ng n m g n đây nghiên c u xói l b bi n còn theo h ng nghiên c u theo l ng

n ng l ng mang b i sóng đánh vào b , tiêu bi u là các nghiên c u c a M.T.Savin, A.P.Zhinlyev (1980-1990)[1]

N m 1951, Chính ph M thành l p c quan chuyên nghiên c u v v n chuy n bùn cát và xâm th c bãi bi n là Beach Erosion Board (BEB) D i s lãnh đ o c a J.Spender Smith, BEB nghiên c u các bi n pháp h u hi u ch ng l i quá trình xâm

th c b bi n do sóng và dòng ch y t i các vùng ven đ i d ng n c M BEB đã đóng góp r t quan tr ng vào vi c phát tri n k thu t công trình ven bi n và nghiên c u các quá trình đ ng l c h c ven b N i b t nh t trong nghiên c u sóng tác đ ng lên b

bi n, lên công trình ven bi n là các nghiên c u c a Trung tâm nghiên c u k thu t b

bi n (Coastal Engineering Research Center CERC)[2] c a quân đ i M B c m nang

k thu t n i ti ng Shore Protection Manual SPM[3]v i l n s a đ i b sung tái b n n m

1984 c a CERC đ c s d ng trên kh p th gi i ngày nay

Hi n nay trên th gi i có hai nhánh nghiên c u v khí t ng th y v n bi n:

a Nhánh th nh t: Nghiên c u b n ch t, c ch đ ng h c phát sinh, phát tri n và

m i quan h c a các y u t khí t ng th y v n bi n

Trong nhánh nghiên c u th nh t, ngoài h ng dùng các ph ng pháp toán h c mô

ph ng quá trình v t lý c a các y u t khí t ng, còn có m t h ng nghiên c u khá ph

bi n và thông d ng h u h t t t c các qu c gia hi n nay, vì nó đ n gi n, ph c v tr c

ti p r t nhi u các yêu c u c a ho t đ ng kinh t , xã h i và con ng i, đó là: Nghiên

c u kh o sát, đo đ c, phân tích tính toán các bi n đ i c a chu i các y u t khí t ng

th y h i v n trong quá kh và hi n t i C n c vào các chu i s li u khí h u, khí t ng quan tr c đ c, l a ch n ra các y u t c n nghiên c u, sau đó dùng ph ng pháp

th ng kê đ tính toán các tr s đ c tr ng c a chu i s li u đó là: Tr s trung bình, tr

s c c tr (max, min ) cùng quy lu t bi n đ ng t p trung hay phân tán các chu i s

li u này T đó nh n đ nh ho c phán đoán theo xu th bi n đ ng c a chu i li t s và các giá tr c c tr c a nó

Trong vài ch c n m tr l i đây, m t v n đ đ c quan tâm r t l n c a c ng đ ng qu c

t là Bi n đ i khí h u và N c bi n dâng Bi n đ i khí h u, s nóng lên c a trái đ t và

n c bi n dâng tr c ti p ph n ánh vào các bi n đ ng c a các y u t khí t ng, th y

v n bi n Các bi n đ ng này càng tr nên mãnh li t h n và c c đoan h n Các c c tr

c a nó đ u l n h n r t nhi u các c c tr mà các th i k tr c đây đ t đ c

b Nhánh th hai: Nghiên c u nh ng tác đ ng c a các y u t khí t ng th y v n bi n

lên công trình trên bi n, lên b bi n và các gi i pháp ch ng l i các tác đ ng này ây

là h ng mà tác gi đi sâu nghiên c u trong lu n v n này

Trong nhánh th hai còn đi sâu vào nghiên c u gi i pháp ch ng l i ho c h n ch các tác đ ng b t l i c a y u t khí t ng th y v n bi n mà ch y u là y u t sóng, y u t

v n chuy n bùn cát, y u t dòng ch y ven b Các y u t này phá ho i công trình, phá ho i đ ng b , xâm th c b , bãi bi n

Ngày nay v i s phát tri n c a mô hình toán, tác đ ng c a sóng cho phép đ a ra

nh ng l i gi i đ nh l ng trong kho ng th i gian ng n, ti t ki m kinh phí Có th nêu

m t s d ng mô hình nh sau:

Nghiên c u tính toán sóng ven b :

N m 1992 Trung tâm k thu t b bi n quân đ i M (CERC) đã đ a ra mô hình tính sóng n đ nh RCPWAVE[2] n i ti ng Ngoài ra, còn có các mô hình c a các vi n

nghiên c u l n trên th gi i nh Mô hình Mike-21[7]do Vi n Thu l c an M ch xây

d ng là h th ng ph n m m đa n ng, ngoài tính sóng còn bao g m tính dòng ch y, sa

b i và n c dâng

Nghiên c u n đ nh b và đáy bi n:

Trong nghiên c u v n đ này có th chia làm 2 nhóm sau:

- Mô hình bi n đ ng đ ng b : Mô hình này đ c áp d ng tính toán cho bi n đ ng

đ ng b , th i gian tính toán nhanh, nh ng không s d ng đ c đ d báo bi n đ i đáy

- Mô hình bi n đ ng đáy: Lo i này th ng là mô hình 3D, ph m vi ng d ng r ng h n

nh ng th i gian tính toán đòi h i nhi u h n Khi áp d ng, các mô hình này c n đ c

ki m ch ng và th n tr ng khi tính toán d báo dài h n

Các mô hình tính toán bi n đ ng đ ng b thông d ng và ph bi n là:

- Mô hình GENESIS là mô hình tính toán bi n đ ng đ ng b do trung tâm nghiên

c u công ngh b bi n thu c H i quân M và tr ng i h c Lund Th y i n đ a ra

n m 1989

- Mô hình UNIBEST do vi n Delf Hydraulic (Hà Lan) đ a ra n m 1990

- Mô hình LIPACK do Vi n Thu l c an M ch công b n m 1991

- Mô hình NPM (Nearshone Profile Model) do Vi n Thu l c Wallingford v ng

qu c Anh qu c đ a ra n m 1993

Nh đã nêu trên, hi n có r t nhi u k t qu nghiên c u v khí t ng th y v n bi n và tác đ ng c a nó lên b bi n Song nh ng nghiên c u riêng bi t khí t ng th y v n

bi n vùng h i đ o và nh ng tác đ ng này lên h i đ o l i không nhi u, có ch ng ch

là nh ng nghiên c u c a t ng vùng, t ng khu v c riêng l v i các đ c tính riêng, mà

ch a có nh ng nghiên c u t ng quát Do đó khi nghiên c u v h i đ o đ u ph i v n

Nghiên c u kh o sát đo đ c tác đ ng c a các y u t khí t ng th y v n bi n lên b

bi n đ c ti n hành vào nh ng n m 70, 80 c a th k tr c ó là khi có v n đ xâm

th c, s t l b bi n vùng H i H u (Nam nh), ngành Th y l i đã cho kh o sát đo đ c

bi n đ ng th y h i v n và th c hi n các gi i pháp phòng ch ng xâm th c bi n đ u tiên đây Tr m đo sóng V n Lý - H i H u - Nam nh c a Vi n Khoa h c Th y l i là

tr m đ u tiên đo sóng mi n B c (1974) Máng thí nghi m nghiên c u mô hình sóng tuy còn đ n s song c ng là thi t b nghiên c u sóng đ u tiên Vi t Nam do Vi n Khoa h c Th y l i t ch t o (1976)

T nh ng n m 90 đ n nay Nhà n c ta có chi n l c bi n ông thì các nghiên c u v xâm th c b bi n đ c quan tâm r t nhi u Các c quan khoa h c có đi u ki n ti p c n

và nghiên c u nhi u v n đ c a bi n ông Có th k ra m t s đ n v nghiên c u tiêu

bi u nh Vi n nghiên c u bi n thu c Vi n Khoa h c Vi t Nam, Vi n H i d ng h c Nha Trang, Tr ng i h c Khoa h c t nhiên, Tr ng i h c xây d ng, Vi n Khí

t ng Th y V n, Vi n Khoa h c Th y l i Vi t Nam, Tr ng i h c Th y l i Các

nhà khoa h c tiêu bi u nh GS.TS L ng Ph ng H u[4], PGS.TS inh V n u[5]

, PGS.TSKH Nguy n V n C [6]

Nghiên c u v khí t ng th y v n bi n n c ta c ng đ c chia làm 2 nhánh t ng

t nh c a th gi i:

a Nhánh th nh t: Nghiên c u b n ch t, c ch đ ng h c và m i quan h gi a các

y u t khí t ng th y v n bi n

Nhánh nghiên c u này tuy ch a đ c t p trung nghiên c u r ng và sâu nh nghiên

c u khí t ng th y v n l c đ a, song đi m n i b t c a nhánh này là đã đi đ u nghiên

c u và s m kh i đ ng ngay khi mi n B c v a đ c gi i phóng (1955) Nhánh này đã

đ l i m t thành t u r t to l n là nghiên c u nh ng đ c tính c b n c a y u t th y v n

bi n n c ta ó là xác đ nh đ c tính c a ch đ th y tri u vùng bi n Vi t Nam; phân đ nh các ch đ th y tri u trên các khu v c bi n, thi t l p đ c các nguyên t c tính th y tri u bi n Vi t Nam Hàng n m xu t b n đ u đ n l ch th y tri u L ch th y tri u cho đ n nay đ c xác đ nh là r t phù h p v i dao đ ng th c t c a th y tri u vùng bi n ông n c ta GS Nguy n Ng c Th y[8]là ch biên c a l ch th y tri u Vi t Nam trong nhi u th p k L ch th y tri u ngày nay hàng n m là b c ti p c a các l ch

th y tri u do GS Nguy n Ng c Th y xác l p

Trong nhánh nghiên c u th nh t còn k t i đóng góp c a các nhà khoa h c c a các

Vi n nghiên c u: Vi n C h c, Vi n a lý thu c Vi n Khoa h c Vi t Nam, Vi n Khí

t ng Th y v n và Môi tr ng thu c T ng c c Khí t ng Th y v n Các nhà khoa

h c các Vi n này có nhi u nghiên c u r t có giá tr v l nh v c khí t ng th y v n

bi n nh : C GS Ph m V n Ninh[9], GS Ng c Qu nh[10], GS Hoàng Xuân

Nhánh nghiên c u này phát tri n r t m nh và có r t nhi u ti n b c v ch t và v

l ng Trong nhánh nghiên c u này, đã có r t nhi u đ tài ng d ng vào th c t có

hi u qu cao và đã gi i quy t nhi u v n đ b c xúc c a xã h i c a yêu c u phát tri n kinh t

Nghiên c u tác đ ng c a các y u t khí t ng th y v n bi n lên b bi n và công trình

bi n làm c s cho xây d ng công trình ven bi n và trên bi n t p trung gi i quy t các

- Nghiên c u tác đ ng c a sóng v lên công trình

- Nghiên c u t i tr ng c a sóng lên công trình

Các nghiên c u này đ c th c hi n Vi n nghiên c u bi n thu c Vi n Khoa h c Vi t Nam, Vi n H i d ng h c Nha Trang, Tr ng i h c Khoa h c t nhiên, Tr ng

i h c xây d ng, Vi n Khí t ng Th y V n M t s ph ng pháp tính và v n d ng

mô hình tính toán c a n c ngoài đ c các đ n v đ u ngành s d ng khá nhi u trong

nh ng n m g n đây

1.2 3 Các nghiên c u di n bi n b trên đ o Lý S n

Cho đ n nay, nghiên c u v tình tr ng xâm th c b trên đ o Lý S n là r t ít tài

Khoa h c c p Nhà n c Nghiên c u đánh giá bi n đ ng c c tr các y u t khí t ng

th y v n bi n, tác đ ng c a chúng t i môi tr ng, phát tri n kinh t xã h i và đ xu t

gi i pháp phòng tránh cho các đ o đông dân c thu c vùng bi n mi n Trung (ch y u

là đ o Lý S n, đ o Phú Quý) do TS Ki u Xuân Tuy n làm ch nhi m là m t trong

nh ng đ tài đ u tiên đi sâu nghiên c u v tình hình xâm th c trên đ o Lý S n

Các nghiên c u khác trên đ o Lý S n ch y u ch t p trung vào nh ng v n đ chung

t ng quát nh dân sinh kinh t và h sinh thái bi n Ch có m t s l nh v c c p thi t

nh t mang tính an ninh qu c phòng đ c th c hi n d i d ng d án đ u t nh b n

c ng neo đ u, đ ng c đ ng

Các nghiên c u v công trình b o v b và neo đ u tàu thuy n:

Chi m g n 70% t ng s c dân huy n đ o Lý S n làm ng nghi p, đánh b t nuôi

tr ng h i s n S l ng tàu thuy n c a đ o r t l n cùng v i các tàu thuy n trong đ t

li n ra ngoài kh i xa đánh b t nên t i Lý S n r t c n các b n neo đ u ph c v ho t

đ ng khai thác h i s n và là n i trú tránh cho tàu thuy n khi có bão l c ng th i c n

có đ ng giao thông quanh đ o và xuyên đ o ph c v l u thông v n chuy n hàng hóa,

đ c bi t là ph c v cho qu c phòng khi lâm s B đ o Lý S n luôn b xâm th c s t l

cu n trôi nhà c a và đ t màu v n d r t ít i đây Vì v y, t n m 2010 Lý S n đ c

đ u t m t s d án sau:

- D án v ng neo đ u tàu thuy n đ o Lý S n

- D án đ ng c đ ng phía ông Nam đ o Lý S n

- D án kè b o v b khu v c phía Tây ch ng s t l

Các d án này đang trong giai đo n thi công và b sung hoàn thi n Nh có các d án này mà b m t và đ i s ng, dân sinh kinh t xã h i huy n đ o Lý S n đã thay đ i rõ

Phòng ch ng xâm th c b đ o n m trong h th ng phòng ch ng thiên tai chung cho

đ o Lý S n, nó không tách riêng đ ng đ c l p ch v i ch c n ng phòng ch ng xâm

th c mà còn k t h p v i ch c n ng phòng ch ng khác Nguyên nhân chính gây ra xâm

th c là sóng và công trình ch ng xâm th c chính là công trình ch ng l i s c công phá

c a sóng đ b o v b Tuy nhiên, công trình ch ng xâm th c ch phát huy tác d ng trong các tr ng h p sóng bình th ng t ng ng v i t n xu t thi t k công trình, thông th ng là t n su t t ng ng v i sóng trong bão d i c p 12 Trong các tr ng

h p c c đoan khi g p sóng l n trong c p bão r t m nh (c p 12 t i c p 15) ho c siêu bão thì công trình ch ng xâm th c b sóng v t qua th m chí có th b h h ng s t s t,

song nó l i có tác d ng làm gi m n ng l ng công phá c a sóng c c đoan r t nhi u

M t th c t , sóng, bão c c đoan r t ít x y ra mà các sóng bão bình th ng luôn xu t

hi n, do đó công trình ch ng xâm th c phát huy đ c hi u qu v a ch ng xâm th c

v a ch ng sóng tràn uy hi p khu dân c n m ven b đ o trong th i gian dài Khi g p

tr ng h p c c đoan nó s h tr làm gi m s c công phá c a sóng, bão

Hi n nay, công ngh phòng ch ng xâm th c b bi n nói chung và b đ o nói riêng thì

gi i pháp công trình là ch đ o còn gi i pháp phi công trình là h tr Trong gi i pháp công trình ng i ta phân làm hai d ng:

- D ng công trình c ng là các kè, m hàn, t ng ch n sóng (break water) có k t c u là

bê tông ho c r đá… D ng công trình này c n r t nhi u kinh phí Vì v y ph i phân k

đ u t và ph i tính toán k thu t chi ti t cùng v i quy ho ch bài b n đ tránh lãng phí,

đ c bi t là đ n đ nh b n v ng công trình

Hình 1.1 Kè lát mái b o v b bi n

- D ng công trình m m hay công trình sinh h c là r ng cây, th m cây, b i cây ch u

m n, ch u h n đ c tr ng ven b bi n, b đ o và trên đ o nh ng n i có th tr ng

đ c đ ch ng l i bão, sóng b o v b đ o Trong r t nhi u tr ng h p công trình

m m hay công trình sinh h c phát huy hi u qu r t cao, r t kinh t và thân thi n v i môi tr ng ây là d ng công trình đ c Liên H p Qu c và các t ch c b o v môi

tr ng kêu g i khuy n khích áp d ng Nó là công trình c a th k 21

Hình 1.2 Tr ng r ng b o v b bi n

Nh n xét v gi i pháp công trình:

Gi i pháp công trình m m có l i th là kinh phí đ u t ít, ng i dân có th t tr ng

r ng đ b o v b , t o c nh quan xanh mát cho đ o, thân thi n v i môi tr ng Tuy nhiên, v i đ c tr ng c a đ o Lý S n đ c hình thành t k t qu phun trào c a núi l a trong quá kh nên đ a ch t vùng ven b ch y u là đá và cát s n, vì v y không th áp

d ng gi i pháp tr ng r ng cây, th m cây đ b o v b đ o

V i gi i pháp công trình c ng, có nh c đi m là v n đ u t xây d ng l n, không đ c thân thi n v i môi tr ng nh ng ng c l i nó làm cho b đ o đ c c ng hóa và th i gian s d ng lâu dài Vì v y, đ b o v b đ o Lý S n thì gi i pháp xây d ng các công trình c ng v n là gi i pháp ch đ o và h p lý nh t

1.3 2 Gi i pháp phi công trình

V i gi i pháp phi công trình phòng ch ng xâm th c thì di dân lên các khu v c cao h n không b xâm th c ho c di d i dân ra xa khu v c xâm th c v n là ch đ o, đ tránh s

đe d a c a xâm th c và ít t n kém kinh phí Khác v i vi c s tán dân đ phòng tránh

bão, sóng c c đoan, đó ch là t m th i trong th i gian không dài tr c và trong khi x y

ra c c đoan, v i phòng ch ng tránh s t l thì vi c di d i dân ra xa khu v c s t l h u

nh là mãi mãi không quay tr l i n i c vì s t l di n ra liên t c, kéo dài Khi có

đ u t công trình b o v b ch ng xâm th c thì n i c c a ng i dân chính là v trí

xây d ng công trình ho c khu v c thi công ho c là hành lang b o v công trình Do đó quy ho ch khu dân c tránh xa khu v c xâm th c là r t c n thi t

CH NG 2 MÔ HÌNH HÓA CH TH Y NG L C KHU

Qu ng Ngãi vào n m 1993 o Lý S n còn có tên là Cù Lao Ré n m trên vùng bi n ông B c t nh Qu ng Ngãi, trong ph m vi 15o

22’00’’ đ n 15o

23’00’’v đ B c và

109o05’50’’đ n 109o08’20’’kinh đ ông, cách đ t li n (C ng Sa K ) kho ng 24 km; cách thành ph Qu ng Ngãi 44 km v phía ông B c và cách khu công nghi p Dung

Qu t 37 km v phía ông Nam Di n tích đ o vào kho ng 10,7 km2 N m cách đ o Lý

S n kho ng trên 4 km v phía B c là đ o Bé (hay còn đ c g i là Cù Lao B Bãi) v i

di n tích kho ng 0,5 km2 Huy n đ o Lý S n g m 03 xã: An V nh, An H i và An Bình ( o Bé) Di n tích t nhiên g n 10,7km2 Dân s trên 21.342 ngu i, có kho ng 60%

h dân s ng b ng ngh bi n, 30% h dân s ng b ng ngh nông (ch y u là tr ng hành,

t i, ngô) và 10% h dân s ng b ng các ngành ngh khác

Lý S n n m trên con đ ng bi n t B c vào Nam và n m ngay c a ngõ c a Khu Kinh

T Dung Qu t c ng nh c a c khu v c kinh t tr ng đi m mi n Trung V th này c a

Lý S n đã đ a huy n đ o tr thành đ n v hành chính ti n tiêu c a đ t n c, có vai trò

đ m b o an ninh ch quy n qu c gia trên bi n, đ ng th i có nhi u đi u ki n đ đ y nhanh t c đ phát tri n kinh t - xã h i

* a hình, đ a m o trên đ o Lý S n:

a hình c a Lý S n nhìn chung t ng đ i b ng ph ng, không có sông ngòi l n (ch

có m t s su i nh đ c hình thành vào mùa m a) và có đ cao trung bình t 20-30m

so v i m c n c bi n

Trên đ a bàn huy n có 5 hòn núi d ng bát úp đ c hình thành do ho t đ ng c a núi

l a, trong đó cao nh t là núi Th i L i (169m) Xung quanh các chân núi, đ a hình có

d ng b c th m, đ d c t 8° đ n 15° D ng đ a hình ngu n g c núi l a chi m t i 70%

di n tích đ o Theo đ a hình thái ngu n g c đ c chia thành: s n vòm núi l a, s n

h ng núi l a, đáy h ng núi l a và b m t l p ph bazan ây là nh ng đ i t ng quan

tr ng đ b trí các công trình xây d ng, đ ng th i là nh ng đi m tham quan thiên nhiên r n ngo n m c c a các tuy n du l ch bi n – đ o Lý S n

Hình 2.2 B n đ đ o l n Lý S n Nhóm d ng đ a hình ngu n g c bi n g m các d ng: vách mái vòm – bóc mòn, vách mái mòn, bãi bi n mài mòn, bãi bi n mài mòn - tích t Bãi bi n mài mòn tích t và

th m tích t làm thành m t đ ng b ng b ng ph ng, nghiên tho i, h i l n sóng, đ d c

d i 8°, thích h p cho s n xu t nông nghi p và b trí dân c ây chính là nh ng

vùng t p trung dân c và là đ a bàn s n xu t nông nghi p tr ng đi m c a huy n

a hình b bi n c a huy n ph n l n là các vách và h c sóng v b t o nên các h c hang khá đ p (Hang Câu, Chùa Hang…) Chính nh ng đ a hình vách d c này đã t o cho đ o nh ng nét hùng v có giá tr v tham quan, du l ch Huy n đ o Lý S n n m trên th m l c đ a có đ sâu trung bình dao đ ng 50-60m

V m t đ a hình là đ ng b ng tích t - mài mòn nghiêng tho i b chia c t b i các máng

tr ng v i đ sâu khác nhau i m sâu nh t trong lãnh th huy n là 120m, phía ông

- Th ng Pleistocen th ng, tr m tích bi n (mQIII): phân b phía B c thôn ng H , ông Nam xã An H i v i di n tích kho ng 2,5km2

- Th ng Holocen, phun trào bazan (βQIV): Phân b các mi ng núi l a v i di n tích

t ng c ng kho ng 1,3km2

- Th ng Holocen, ph th ng th ng bao g m các tr m tích bi n (mQiv3) và tr m tích gió (vQiv3): Phân b ch y u các xã An H i, An V nh và An Bình chúng t o nên b c

th m b ng ph ng đ cao 2-3m quanh rìa đ o, chi m di n tích kho ng 2,2km2 Thành

ph n ch y u là cát h t trung đ n thô

2 1.1.2 c đi m khí t ng th y h i v n

a c đi m khí t ng khu v c Lý S n

* Bão và áp th p nhi t đ i: Mùa bão khu v c mi n Trung trong đó có Lý S n th ng

b t đ u t tháng VI và k t thúc vào tháng XII Th i k hay g p bão, áp th p nhi t đ i trong n m là các tháng IX-XI S l ng bão đ b vào khu v c này kho ng 16 c n trong vòng 53 n m tr l i đây, t ng ng v i kho ng 0,25 c n/n m, s l ng các c n bão có c ng đ c p 6 - 7 chi m kho ng 43%

* Ch đ gió: T c đ gió trung bình trên vùng huy n đ o t ng đ i th p so v i các h i

đ o khác, v i biên đ t 2,5-6,5m/s Tháng có t c đ gió trung bình l n là th i k gió mùa ông B c (tháng X-VI), t c đ gió trung bình 5-10m/s, tuy nhiên c ng có lúc lên

đ n 30-40m/s ch y u trong tháng X Mùa hè h ng gió th hành là Tây Nam, có t c

đ gió trung bình tháng khá nh , dao đ ng t 2,5-3,5m/s H ng gió chính t i Lý S n

g m ông Nam, Tây B c và ông B c Gió m nh t c p 8 tr lên ch y u xu t hi n vào các tháng mùa đông ho c vào th i gian bão, áp th p nhi t đ i nh h ng đ n khu

* L ng m a: Huy n đ o Lý S n có mùa m a l ch pha kéo dài t tháng IX đ n tháng

II n m sau, l ng m a t p trung trong mùa m a kho ng 71% Mùa khô kéo dài t tháng III đ n tháng VIII Lý S n là khu v c có l ng m a khá so v i các khu v c khác c a t nh Qu ng Ngãi, t ng l ng m a hàng n m dao đ ng t 1200-3300mm và phân b không đ ng đ u gi a các tháng trong n m Cao đi m mùa m a t i khu v c là

t tháng IX đ n tháng XII, trung bình dao đ ng t 400-550mm và chi m h n 65-75%

* Sóng bi n: Ph n l n sóng bi n đây ph thu c vào t c đ gió Vào mùa hè (t tháng III đ n tháng VIII) sóng ch u nh h ng c a gió mùa Tây Nam, h ng gió th nh hành

là ông đ n Nam ông Nam cao sóng trung bình là 0,5m, đ cao sóng c c đ i là

2,8m Trong nh ng tháng mùa thu (t tháng IX đ n tháng XI) là th i k chuy n mùa

t gió mùa Tây Nam sang ông B c (gió mùa đông bác chi m u th ) Tuy nhiên,

h ng sóng ch y u là B c ông B c đ n ông ông B c cao sóng trung bình là

1,0m, đ cao sóng c c đ i là 6m (do nh h ng c a bão) Th i k mùa đông (t tháng XII đ n tháng II n m sau) sóng t i khu v c đ o Lý S n ch u nh h ng c a gió mùa ông B c nên có h ng chính là B c ông B c đ n ông ông B c cao sóng trung bình là 1,3m; đ cao sóng c c đ i là 3,8m

Toàn huy n hi n có 5.222 h gia đình (quy mô trung bình h là 4,3 ng i/h ), trong

đó có 3.593 h nông lâm nghi p, th y s n chi m 68,8%; 1.629 h phi nông nghi p,

chi m 31,2% Dân s trong l nh v c nông lâm nghi p, th y s n là 14.684 ng i, phi nông nghi p là 6.658 ng i trong đó lao đ ng trong l nh v c nông nghi p là 7.480

ng i, phi nông nghi p là 3.395 ng i

2 1.2.2 Tình hình phát tri n kinh t xã h i

* Hi n tr ng ngành nông nghi p Lý S n

Lý S n là huy n duy nh t c a t nh Qu ng Ngãi không th tr ng lúa và các cây l ng

th c và công nghi p khác (tr cây ngô v i di n tích không l n) c ng nh s n xu t lâm nghi p

Ngành tr ng tr t Lý S n

S n xu t các cây đ c s n là nh ng th m nh trong nông nghi p c a huy n Hành, t i là

cây tr ng đ c tr ng và là cây tr ng ch l c c a huy n đ o Lý S n, chi m t tr ng l n

nh t trong GTSX ngành tr ng tr t

M c dù đây là hai lo i cây tr ng ch l c, đem l i thu nh p chính cho ng i dân huy n

đ o và 2/3 nông dân trên đ o tr ng hành, t i; di n tích gieo tr ng bình quân hàng n m kho ng 290ha, s n l ng bình quân hàng n m đ t kho ng 1650 t n Tuy nhiên, k thu t canh tác hi n nay đ u ch d a hoàn toàn trên kinh nghi m truy n th ng do đó

n ng su t, s n l ng và ch t l ng hành t i v n ch a n đ nh Bên c nh đó, vi c s n

xu t theo k thu t truy n th ng s d ng nhi u cát tr ng và đ t th t bazan đang làm nh

h ng m nh đ n môi tr ng, c nh quan c a huy n đ o

* Hi n tr ng ngành thu s n Lý S n

S l ng ph ng ti n đánh b t h i s n t ng t 226 ph ng ti n n m 2000 lên 379

ph ng ti n n m 2008 và 408 ph ng ti n n m 2010 Tuy nhiên h u h t các ph ng

ti n đánh b t c a huy n m i ch có công su t d i 100CV và thi u trang b hi n đ i

H t ng ngh cá đã đ c đ u t xây d ng v i vi c hoàn thành xây d ng v ng neo đ u tàu thuy n An H i giai đo n 1, b c đ u tri n khai các h ng m c c a giai đo n II đáp

ng yêu c u tránh trú bão, neo đ u tàu thuy n cho c vùng mi n Trung

* Hi n tr ng công nghi p, ti u th công nghi p và xây d ng Lý S n

Cho đ n nay, Lý S n là huy n duy nh t c a t nh Qu ng Ngãi v n ch a có đi u ki n phát tri n công nghi p, ti u th công nghi p, do h n ch v ti m n ng và c s h t ng

k thu t phát tri n ch m, đ c bi t r t h n ch v ngu n n c

* Hi n tr ng phát tri n ngành giáo d c huy n Lý S n

H th ng Giáo d c - ào t o c a huy n hi n nay nh sau:

a H th ng đ ng giao thông huy n đ o Lý S n:

Nhìn chung, h th ng giao thông c a huy n phân b h p lý, đ ng đ u, đ m b o ph c

v t t cho s n xu t và sinh ho t c a nhân dân Tuy nhiên ch t l ng đ ng b còn nhi u h n ch : n n đ ng nh , h p, công trình thoát n c ch a hoàn thi n nên th ng xuyên đ ng n c, gây khó kh n cho ho t đ ng giao thông T ng chi u dài c a các tuy n đ ng trong toàn huy n là 22,41 km

Giao thông đ ng th y đóng vai trò h t s c quan tr ng đ i v i quá trình phát tri n c a huy n đ o Lý S n, g n li n v i s phát tri n c a đ o và đ t li n

∗ H th ng h t ng giao thông đ ng bi n g m có:

- V ng neo đ u tàu thuy n An H i: ã đ c xây d ng t i xã An H i, v i lu ng tàu dài

250 m đ m b o cho tàu có công su t 400 CV ra vào;

- C ng Lý S n (c ng bãi ngang): c đ u t xây d ng n m 1997 t i xã An V nh

ph c v cho tàu cá, tàu hàng và tàu hành khách

- B n neo đ u tàu thuy n đ o Bé (xã An Bình): Hi n nay ch neo đ u các thuy n có công su t nh vì lu ng tàu không sâu

Ngoài ra, trên đ a bàn huy n còn có 03 bãi đ tàu thuy n có công su t nh cho ng dân, song đ u là bãi ngang

b H th ng công trình th y l i trên đ o Lý S n:

Vì là huy n đ o nên h th ng c p n c ph c v cho nông nghi p ch y u d a vào

n c gi ng khoan và gi ng kh i khai thác t ngu n n c ng m Hi n nay trên đ a bàn huy n có 04 m ng d n n c ch ng úng v i chi u dài 5.000 m t i xã An V nh 2.000

m và 3.000 m tuy n m ng t i xã An H i (khu v c h Th i L i)

C p n c: Hi n nay trên đ o có duy nh t m t h ch a n c Th i L i có dung tích 270.000 m3 đ m b o t i cho 60 ha đ t nông nghi p, c p n c s ch cho 1.000 dân (100m3/ngày,đêm) và cung c p n c cho 300 tàu thuy n;

n nay, trên đ a bàn huy n v n ch a có Nhà máy cung c p n c s ch nên vi c cung

c p n c sinh ho t, n c ph c v cho s n xu t công nghi p ch y u d a vào vào các

gi ng n c ng m, riêng n c sinh ho t 2/3 dân trên đ o ph i v n chuy n xa t 2-3 km

2 1.2.3 nh h ng quy ho ch phát tri n kinh t xã h i

Trên c s quy ho ch phát tri n kinh t xã h i c a t nh Qu ng Ngãi và huy n đ o Lý

S n t i n m 2020 t m nhìn t i n m 2030, m t s đ nh h ng quy ho ch phát tri n các ngành chính trên đ o Lý S n nh sau:

* Ph ng h ng phát tri n ngành nông lâm nghi p

Xây d ng n n nông nghi p hàng hoá v i s n ph m ch l c là tr ng và ch bi n cây hành và t i phù h p v i h sinh thái, phát tri n b n v ng nh m b o v môi tr ng

s ng, có n ng su t, ch t l ng và kh n ng c nh tranh cao

* Ph ng h ng phát tri n ngành th y s n

y m nh đ u t xây d ng h th ng k t c u h t ng thu s n, tr c h t là các công trình c ng, b n, thông lu ng, v ng neo đ u tàu thuy n trú bão và các h ng m c k t c u

n n m 2020 s l ng tàu đ t 500 chi c v i t ng công su t 108.750 CV, s n l ng đánh b t đ t kho ng 40.000 t n

+ Nâng c p m r ng V ng neo đ u tàu thuy n và khu d ch v h u c n ngh cá đ o Lý

S n (giai đo n II) có công su t cho 800 tàu neo đ u có công su t 500CV

Ph ng h ng phát tri n th y l i huy n Lý S n

- Xây d ng d án các tuy n đê huy n đ o Lý S n đ m b o ch ng s t l và m t đ t cho đ o

- Xây d ng h ch a n c Gi ng Ti n có dung tích 80.000 m3 cung c p n c sinh ho t cho 2.000 dân (200m3/ngày, đêm)

2.2 Nghiên c u l a ch n mô hình tính toán

2.2 1 L a ch n mô hình tính toán

đánh giá bi n đ ng c a v n đ xói l , b i t và d ch chuy n đ ng b đ o, h ng

gi i quy t ch y u c a nghiên c u này là s d ng mô hình toán s mô ph ng ch đ

c a các mô hình nói trên Sau khi cân nh c, so sánh các mô hình toán có th áp d ng cho khu v c phù h p v i m c tiêu nghiên c u, tác gi đã l a ch n mô hình MIKE c a

Vi n Th y l c an M ch Các môđun c a b mô hình MIKE cho phép mô ph ng và tái hi n b c tranh th y đ ng l c trên toàn mi n nghiên c u, thay vì ch t i m t vài

đi m nh s li u đo đ c

Trong Lu n v n này, v i m c tiêu mô ph ng và tính toán đ ng th i c a các y u t

tr ng th y th ch đ ng l c vùng ven b c a đ o Lý S n, b mô hình MIKE đã đ c

l a ch n do đáp ng đ c các tiêu chí B mô hình thu đ ng l c s d ng trong nghiên c u này có tên g i MIKE c a Vi n Thu l c DHI, an M ch ây là m t trong các mô hình 1 chi u, 2 chi u và 3 chi u tiên ti n nh t th gi i hi n nay, đ c s d ng trong h u h t các tr ng đ i h c, vi n nghiên c u và các đ n v t v n trong và ngoài n c v i các l i th nh sau:

Là b ph n m m tích h p đa tính n ng (tính toán tr ng sóng, dòng ch y, v n chuy n

tr m tích, di n bi n đ a hình đáy)

C s toán h c ch t ch , ch y n đ nh, th i gian tính toán nhanh

ã đ c ki m nghi m th c t nhi u qu c gia trên th gi i

Có giao di n thân thi n, d s d ng, có kh n ng tích h p v i m t s ph n m m chuyên d ng khác

Trong nghiên c u này, tác gi s d ng b mô hình MIKE c a Vi n Nghiên c u Th y

l c an M ch v i các mô đun MIKE 21 SW đ tính sóng, môđun MIKE 21 HD tính toán và mô ph ng th y l c, t đó đ a ra đ c b c tranh th y đ ng l c h c khu v c ven b đ o Lý S n d i nh ng đi u ki n tác đ ng c a th y l c bi n

2.2 2 C s lý thuy t c a mô hình đ c l a ch n tính toán

2.2.2.1 C s lý thuy t c a mô hình dòng ch y Mike 21 HD

Mô đun dòng ch y đ c gi i b ng ph ng pháp l i ph n t h u h n Mô đun này

d a trên nghi m s c a h các ph ng trình Navier-Stokes trung bình Reynolds cho

ch t l ng không nén đ c 2 ho c 3 chi u k t h p v i gi thi t Boussinesq và gi thi t

áp su t thu t nh Do đó, mô đun bao g m các ph ng trình: ph ng trình liên t c,

đ ng l ng, nhi t đ , đ mu i và m t đ và chúng đ c khép kín b i s đ khép kín

r i V i tr ng h p ba chi u thì s d ng x p x chuy n đ i h to đ sigma

Vi c r i r c hoá không gian c a các ph ng trình c b n đ c th c hi n b ng vi c s

d ng ph ng pháp th tích h u h n trung tâm Mi n không gian đ c r i r c hoá b ng

vi c chia nh mi n liên t c thành các ô l i/ph n t không trùng nhau Theo ph ng ngang thì l i phi c u trúc đ c s d ng còn theo ph ng th ng đ ng trong tr ng

h p 3 chi u thì s d ng l i có c u trúc Trong tr ng h p hai chi u các ph n t có

th là ph n t tam giác ho c t giác Trong tr ng h p ba chi u các ph n t có th là hình l ng tr tam giác ho c l ng tr t giác v i các ph n t trên m t có d ng tam giác

ho c t giác

Ph ng trình c b n

Ph ng trình liên t c

trong đó Dv là h s khu ch tán r i th ng đ ng; H là s h ng ngu n do trao đ i nhi t

v i khí quy n Ts và Ss là nhi t đ và đ mu i c a ngu n; Ft và Fs là các s h ng khu ch tán theo ph ng ngang

v i m i h ng và m i đ ng l i tính toán đ c gi i b ng thu t gi i quét đúp (Double Sweep) Các ph ng trình trên đ c gi i b ng ph ng pháp sai phân h u h n theo s

đ QUICKEST do Lars Ekebjerg và Peter Justesen đ x ng 1997 gi i h ph ng trình trên, ng i ta đã s d ng ph ng pháp ADI (Alternating Direction Implicit) đ sai phân hoá theo l i không gian - th i gian H ph ng trình theo t ng ph ng và t i

m i đi m trong l i đ c gi i theo ph ng pháp Double Sweep (DS)

2.2.2.2 C s lý thuy t c a mô hình sóng Mike 21 SW

Mike 21 SW là mô đun tính ph sóng gió đ c tính toán d a trên l i phi c u trúc

Mô đun này tính toán s phát tri n, suy gi m và truy n sóng t o ra b i gió và sóng

l ng ngoài kh i và khu v c ven b ng l c h c c a sóng tr ng l c (the dynamics

of the gravity wave) đ c mô ph ng d a trên ph ng trình m t đ tác đ ng sóng (wave action density) Khi áp d ng tính cho vùng nh thì ph ng trình c b n đ c s

d ng trong h to đ Cartesian, còn khi áp d ng cho vùng l n thì s d ng h to đ

c u (spherical polar coordinates) Ph m t đ tác đ ng sóng thay đ i theo không gian

và th i gian là m t hàm c a 2 tham s pha sóng Hai tham s pha sóng là vevtor sóng

k v i đ l n k và h ng Ngoài ra, tham s pha sóng c ng có th là h ng sóng và

t n su t góc trong t ng đ i Trong mô hình này thì h ng sóng và t n su t góc

Công th c tham s tách h ng đ c d a trên vi c tham s hoá ph ng trình b o toàn

ho t đ ng sóng Vi c tham s hoá đ c th c hi n theo mi n t n s b ng cách đ a vào

mô men b c không và b c m t c a ph ho t đ ng sóng gi ng nh các giá tr không

ph thu c (theo Holtuijsen 1989) X p x t ng t đ c s d ng trong mô đun ph sóng gió ven b MIKE 21 NSW Công th c ph toàn ph n đ c d a trên ph ng trình

b o toàn ho t đ ng sóng, nh đ c mô t b i Komen và c ng s (1994) và Young (1999), t i đó ph h ng sóng c a sóng ho t đ ng là giá tr ph thu c Các ph ng trình c b n đ c xây d ng trong c h to đ các v i nh ng áp d ng trong ph m

vi nh và h to đ c u cho nh ng áp d ng trong ph m vi l n h n MIKE 21 SW bao

- nh h ng c a thay đ i đ sâu theo th i gian

Vi c r i r c hoá ph ng trình trong không gian đ a lý và không gian ph đ c th c

hi n b ng cách s d ng ph ng pháp th tích h u h n l i trung tâm S d ng k thu t l i phi c u trúc trong mi n tính đ a lý Vi c tích phân theo th i gian đ c th c

hi n b ng cách s d ng x p x chia đo n trong đó ph ng pháp hi n đa chu i đ c áp

S li u đ a hình khu v c ngoài kh i do H i quân Vi t Nam đo đ c T l bình đ 1/25000 xu t b n n m 2012

Các s li u đ a hình này đã đ c hi u ch nh và đ a v cùng m t h cao đ qu c gia, h

t a đ đ c quy v UTM48

Mi n tính:

Mi n tính cho khu v c đ o Lý S n đ c thi t l p ph c v tính toán giao đ ng m c

n c, lan truy n sóng t ngoài kh i vào vùng ven b và tr ng dòng ch y t ng c ng

gi a m c n c, sóng gió ph c v công tác hi u ch nh và ki m đ nh mô hình

Mi n tính đ c gi i h n nh hình v d i

Kích th c mi n tính: Ph ng ngang 24,14km

Ph ng đ ng 21,87km

L i tính:

Trong quá trình nghiên c u, tác gi đã l a ch n l i ph n t h u h n t ng d n t ngoài

kh i vào sát mép b L i tính đ c thi t l p trong mô hình là l i phi c u trúc v i

Hình 2.8 Minh h a l i s d ng trong mô ph ng

2.3 2 Thi t l p các đi u ki n biên, đi u ki n ban đ u

thi t l p các đi u ki n biên, đi u ki n ban đ u cho khu v c nghiên c u Tác gi thi t l p 4 biên đ i di n cho 4 h ng là: Biên phía Tây (Biên Tây), biên phía B c (Biên B c), biên phía ông (Biên ông) và biên phía Nam (Biên Nam) nh hình v :

Hình 2.9 Các biên tính toán khu v c đ o Lý S n