Nghiên cứu diễn biến hình thái khu vực cửa sông Thu Bồn và đề xuất các giải pháp giảm thiểu tác động bất lợi phục vụ phát triển kinh tế xã hội

i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP &PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

---------------*---------------

ĐẶNG ĐÌNH ĐOAN

NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN HÌNH THÁI KHU VỰC CỬA

SÔNG THU BỒN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM

THIỂU TÁC ĐỘNG BẤT LỢI PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN

KINH TẾ XÃ HỘI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - NĂM 2014

ii

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐẶNG ĐÌNH ĐOAN

NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN HÌNH THÁI KHU VỰC CỬA

SÔNG THU BỒN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM

THIỂU TÁC ĐỘNG BẤT LỢI PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN

KINH TẾ XÃ HỘI

Chuyên ngành: Chỉnh trị sông và bờ biển

Mã số : 62 44 94 01

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1. PGS. TS. VŨ MINH CÁT;

2. TS. PHẠM QUANG SƠN;

HÀ NỘI - NĂM 2014

iii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Đặng Đình Đoan, xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng

tôi. Các nội dung và kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa được ai

công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào.

TÁC GIẢ

Đặng Đình Đoan

iv

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tác giả xin gửi lời cảm ơn tới PGS. TS.

Vũ Minh Cát, ĐH Thủy Lợi; TS. Phạm Quang Sơn,Viện Địa chất, đã hướng dẫn tác

giả trong suốt quá trình tìm hiểu, nghiên cứu và hoàn thiện luận án.

Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô giáo và đồng

nghiệp ở trường Đại học Thủy lợi; Viện khoa học thủy lợi Việt Nam; Viện khoa học

thủy lợi miền Trung và Tây Nguyên, Trường Cao đẳng Công nghệ Kinh tế và Thủy

lợi miền Trung đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập và

thực hiện luận án.

Tác giả cũng trân trọng cảm ơn các cơ quan: Sở Nông nghiệp và phát triển

nông thôn tỉnh Quảng Nam và Thành phố Đà Nẵng; Đài Khí tượng Thủy văn khu

vực Trung Trung Bộ đã giúp đỡ tác giả trong quá trình thu thập tài liệu, các thông

tin cần thiết liên quan đến vấn đề nghiên cứu.

Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, đồng nghiệp và người thân

đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt thời gian học tập,

nghiên cứu và thực hiện luận án.

TÁC GIẢ

Đặng Đình Đoan

v

MỤC LỤC

Trang phụ bìa trang

Lời cam đoan

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Danh mục các hình vẽ

Danh mục các bảng

MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1

1. Cơ sở khoa học của luận án...................................................................................... 1

2. Mục tiêu của luận án ................................................................................................ 3

3. Nhiệm vụ và nội dung của luận án............................................................................ 3

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án.......................................................... 3

5. Cấu trúc của luận án................................................................................................. 4

6. Những đóng góp mới của luận án............................................................................. 5

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN VÙNG CỬA SÔNG

ẢNH HƯỞNG TRIỀU .................................................................................................... 6

1.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN VÙNG CỬA SÔNG ...................................................... 6

1.1.1. Khái niệm về vùng cửa sông ........................................................................... 6

1.1.2. Phân vùng cửa sông ........................................................................................ 8

1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CỬA SÔNG TRÊN THẾ GIỚI ............................... 9

1.3. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ BIẾN ĐỔI CỬA SÔNG Ở VIỆT NAM ...................... 13

1.4. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU Ở VÙNG CỬA SÔNG THU BỒN ................. 20

1.4.1. Các dự án điều tra cơ bản.............................................................................. 20

1.4.2. Các chương trình KHCN Nhà nước và các đề tài nghiên cứu khoa học

công nghệ có liên quan .................................................................................................. 21

1.4.3. Các dự án khu vực cửa sông.......................................................................... 22

1.5. NHỮNG HẠN CHẾ RÚT RA VÀ HƯỚNG TIẾP CẬN CỦA LUẬN ÁN ......... 23

1.6. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU TRONG LUẬN ÁN .............................. 25

1.6.1. Phương pháp phân tích thống kê và tổng hợp................................................ 25

1.6.2. Phương pháp phân tích viễn thám, hệ thông tin địa lý (GIS) ......................... 26

1.6.3. Phương pháp mô hình toán............................................................................ 26

vi

1.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1.................................................................................... 27

CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, HIỆN TRẠNG, NGUYÊN NHÂN VÀ CÁC

NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN DIỄN BIẾN HÌNH THÁI VÙNG CỬA SÔNG THU

BỒN.............................................................................................................................. 29

2.1. KHÁI QUÁT VỀ ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN LƯU VỰC NGHIÊN CỨU ............. 29

2.1.1. Vị trí địa lý.................................................................................................... 29

2.1.2. Đặc điểm địa hình ......................................................................................... 30

2.1.3. Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng...................................................................... 31

2.1.4. Mạng lưới sông Thu Bồn .............................................................................. 32

2.1.5. Đặc điểm khí hậu .......................................................................................... 32

2.1.6. Chế độ thủy văn ............................................................................................ 34

2.1.7. Các yếu tố hải văn......................................................................................... 38

2.2. HIỆN TRẠNG DIỄN BIẾN HÌNH THÁI CỬA SÔNG THU BỒN..................... 43

2.2.1. Diễn biến hình thái khu vực phía trong sông ................................................. 43

2.2.2. Biến đổi hình thái dải ven biển vùng cửa sông nghiên cứu ............................ 46

2.3. NGUYÊN NHÂN VÀ CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ..................................... 47

2.3.1. Nhân tố nội động lực..................................................................................... 48

2.3.2. Nhân tố thủy động lực................................................................................... 51

2.3.3. Các nguyên nhân do con người..................................................................... 53

2.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.................................................................................... 57

CHƯƠNG 3. CỨU DIỄN BIẾN VÙNG CỬA SÔNG THU BỒN BẰNG PHƯƠNG

PHÁP PHÂN TÍCH VIỄN THÁM, GIS VÀ MÔ HÌNH TOÁN.................................... 59

3.1. NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN HÌNH THÁI BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN

TÍCH VIỄN THÁM, GIS .............................................................................................. 59

3.1.1. Cơ sở lý thuyết.............................................................................................. 59

3.1.2. Phương pháp thực hiện.................................................................................. 61

3.1.3. Diễn biến khu vực cửa sông Thu Bồn qua phân tích thông tin viễn thám....... 61

3.2. NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN HÌNH THÁI BẰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ

HÌNH TOÁN................................................................................................................. 78

3.2.1. Lựa chọn mô hình ......................................................................................... 78

3.2.2. Mô phỏng diễn biến đáy sông và đáy biển trước cửa sông bằng MIKE21 ..... 79

3.2.3. Xây dựng tập kịch bản và mô phỏng ............................................................. 92

vii

3.2.4. Mô phỏng sự thay đổi đường bờ biển bằng Litpack....................................... 99

3.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3...................................................................................114

CHƯƠNG 4. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CÓ TÍNH ĐỊNH HƯỚNG PHÒNG

TRÁNH, GIẢM NHẸ XÓI LỞ, BỒI TỤ VÙNG CỬA SÔNG THU BỒN................. 117

4.1. NHÓM GIẢI PHÁP PHI CÔNG TRÌNH ...........................................................117

4.2. NHÓM GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH ..................................................................119

4.2.1. Giải pháp cho đoạn sông từ Giao Thủy tới Cửa Đại .....................................119

4.2.2. Giải pháp cho cửa sông và bờ biển kề cận 2 bên cửa sông............................126

4.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4...................................................................................135

PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................... 137

CÁC BÀI BÁO CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ CỦA

NGHIÊN CỨU SINH.................................................................................................. 141

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 142

viii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

EC

GDP

Ủy ban Châu âu

Tổng sản phẩm quốc nội

GIS Hệ thống thông tin địa lý

KC Chương trình quốc gia về khoa học công nghệ

KHCN Khoa học công nghệ

QL Quốc lộ

MC Mặt cắt

TSKH Tiến sĩ khoa học

TKKT-TC

UBND

Thiết kế kỹ thuật thi công

Ủy ban nhân dân

ĐBSCL Đồng bằng sông cửu long

ix

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1- 1: Sơ đồ tiếp cận.......................................................................................25

Hình 1- 2: Sơ đồ nghiên cứu phân tích tổng hợp....................................................25

Hình 1-3: Sơ đồ nghiên cứu của phương pháp viễn thám.......................................26

Hình 1-4: Sơ đồ nghiên cứu của phương pháp mô hình toán................................27

Hình 2-1: Khu vực nghiên cứu sông Thu Bồn.......................................................29

Hình 2- 2: Hoa sóng chế độ ngoài khơi khu vực nghiên cứu..................................41

Hình 2- 3: Thống kê chiều dài xói lở (m)[66] ........................................................45

Hình 2- 4: Tốc độ xói lở (m/năm)[66]....................................................................45

Hình 2- 5: Xói lở do dòng xoáy tạo thành các hố xói ở Bãi Mộ thôn An Hà - Điện

Phong với độ rộng 10-20m, sâu từ 3-5m(5/2009).................................................46

Hình 2- 6: Hố xói Ông Phật, trước lũ 1999 với diện tích 250m2, sâu 2-3m, đến

nay là 4000 m2, sâu 7 –1 0 m tại thôn An Hà (5/2009).........................................46

Hình 2- 7: Xói lở trên đoạn bờ hữu dài 3km ở thôn An Hà, Thôn Thi Phương và

Thôn Cẩm Phú - Điện Phong. (5/2009)...............................................................46

Hình 2- 8 :Xói lở do dòng chảy dồn vào sông nhánh Vĩnh Điện (Điện An) trên

đoạn bờ dài hơn 1km (5/2009).............................................................................46

Hình 2- 9: Sạt lở bờ biển khu vực bờ phải Cửa Đại do sóng xiên góc với đường bờ

(Golden Sand Resort Hội An tháng 10/2010).........................................................47

Hình 2- 10: Xói ở bờ biển Duy Hải ( bờ phải Cửa Đại sau lũ 9/2009)....................47

Hình 2-11: Các đứt gãy điển hình có vai trò hình thành các sông chính .................48

Hình 2- 12: Đốt rừng làm nương ở Quế Sơn; khai thác khoảng sản ở Phước Sơn và

xây dựng Thủy điện Sông Bung 2[66]...................................................................54

Hình 2- 13: Nuôi trồng thủy sản trên sông và canh tác trên bãi bồi khu vực hạ lưu

sông Thu Bồn [66].................................................................................................55

Hình 3- 1: Sơ đồ tóm tắt qui trình xử lý thông tin ảnh và bản đồ [40] ....................61

Hình 3- 2: Biến động lòng dẫn sông Thu Bồn giai đoạn 1973 đến 2013................63

Hình 3- 3: Ảnh vệ tinh đoạn từ Giao Thủy đến cầu đường sắt ...............................64

Hình 3- 4: Sơ đồ biến đổi dòng sông đoạn từ Giao Thủy đến cầu đường sắt ..........64

Hình 3- 5: Xu thế biến đổi dòng sông đoạn từ Giao Thủy đến cầu đường sắt.........65

Hình 3- 6 : Sự di chuyển của dòng chủ lưu tại đoạn Giao Thủy .............................66

Hình 3- 7: Sự di chuyển của dòng chủ lưu tại đoạn Duy Châu (Duy xuyên) ..........66

Hình 3- 8: Sự di chuyển của dòng chủ lưu tại đoạn Phú Đông, Điện Quang ..........67

Hình 3- 9: Xu hướng diễn biến đường bờ tại Kỳ Long...........................................67

Hình 3- 10: Ảnh viễn thám khu vực từ cầu đường sắt đến cầu Câu Lâu.................68

Hình 3- 11: Sự di chuyển của dòng chủ lưu tại đoạn thôn Nhị Dinh1.....................69

x

Hình 3- 12: Sự di chuyển của dòng chủ lưu tại đoạn thôn Nhị Dinh ......................69

Hình 3- 13: Diễn biến đoạn bờ gần cửa sông từ năm 1973 đến 2013......................70

Hình 3- 14: Diễn biến dòng chủ lưu đoạn sông gần cửa Đại năm 1973 đến 2013...72

Hình 3-15: Diễn biến dòng chủ lưu đoạn sông nằm kề cửa Đại năm 1973 đến 2013...72

Hình 3- 16: Diễn biến đoạn bờ cửa Đại năm 1973 đến 2013..................................73

Hình 3- 17: Diễn biến đường bờ tại đoạn phía Bắc cửa Đại, năm 1973 đến 2013...74

Hình 3- 18: Diễn biến đoạn cửa Đại năm 1999 đến 2013 qua ảnh vệ tinh. ............75

Hình 3-19: Diễn biến bờ biển đoạn bờ phía Nam cửa Đại từ năm 1973 đến 2013. .76

Hình 3- 20: Số hóa địa hình lưới tính miền lớn .....................................................84

Hình 3- 21: Địa hình lưới tính nhỏ.........................................................................85

Hình 3-22: Địa hình chi tiết khu vực cửa Đại.........................................................85

Hình 3- 23: Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Sơn Trà...................................86

Hình 3- 24: Tương quan mực nước thực đo và tính toán tại Sơn Trà......................87

Hình 3- 25: Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm cửa Đại ...................................87

Hình 3- 26: Tương quan mực nước thực đo và mô phỏng tại cửa Đại....................88

Hình 3- 27: Kết quả so sánh chiều cao sóng tính toán và thực đo...........................88

Hình 3- 28: Kết quả hiệu chỉnh lưu tốc tại cửa Đại ................................................89

Hình 3- 29: Tương quan giữa lưu tốc thực đo và tính toán tại cửa Đại...................89

Hình 3- 30: Địa hình cửa Đại đo tháng 9/2009.......................................................90

Hình 3- 31: Địa hình cửa Đại đo tháng 10/2009.....................................................90

Hình 3- 32: Các mặt cắt chiết xuất kết quả mô phỏng...........................................91

Hình 3-33: Địa hình đáy thực đo và tính toán (MC1)............................................91

Hình 3-34: Địa hình đáy thực đo và tính toán (MC2).............................................91

Hình 3- 35: Địa hình đáy thực đo và tính toán (MC3)............................................91

Hình 3- 36: Các mặt cắt tính toán biến đổi địa hình đáy.........................................93

Hình 3- 37: Biến đổi địa hình đáy MC1.................................................................94

Hình 3- 38: Biến đổi địa hình đáy MC2 .................................................................94

Hình 3- 39: Biến đổi địa hình đáy MC4.................................................................95

Hình 3- 40: Biến đổi địa hình đáy MC3.................................................................95

Hình 3- 41: Biến đổi địa hình đáy MC5.................................................................95

Hình 3- 43: Biến đổi địa hình đáy MC2 .................................................................96

Hình 3- 44: Biến đổi địa hình đáy MC3.................................................................96

Hình 3- 45: Biến đổi địa hình đáy MC4.................................................................96

Hình 3- 46: Biến đổi địa hình đáy MC5.................................................................96

Hình 3- 47: Vận tốc dòng chảy tổng cộng các kịch bản C1, C2 tại điểm 1 .............98

Hình 3- 48: Địa hình đáy – Kịch bản C1...............................................................98

xi

Hình 3- 49: Địa hình đáy – Kịch bản C2...............................................................98

Hình 3- 50: Mô hình hóa đường bờ khu vực nghiên cứu..................................... 100

Hình 3- 51: Mô hình hóa mặt cắt ngang đại diện khu vực nghiên cứu..................100

Hình 3- 52: Hiệu chỉnh & kiểm định mô hình litline...........................................102

Hình 3- 53: Đường bờ biển sau 10 năm ...............................................................103

Hình 3- 54: Đường bờ biển sau 20 năm .............................................................. 104

Hình 3- 55: Đường bờ biển sau 10 năm, có thêm 2 đập hướng dòng tại cửa........105

Hình 3- 56: Đường bờ biển sau 20 năm .............................................................. 106

Hình 3- 57: Các mặt cắt điển hình chiết xuất trên miền tính toán Litprof.............108

Hình 3-58: Diễn biến cao độ đáy MC2 ứng với các kịch bản E1, E2....................111

Hình 3-59: Diễn biến cao độ đáy MC3 ứng với các kịch bản E1, E2....................111

Hình 3- 60: Diễn biến MC1 theo kịch bản có kè ..................................................113

Hình 3- 61: Diễn biến MC2 theo kịch bản có kè .................................................113

Hình 3- 62: Diễn biến MC3 theo kịch bản có kè .................................................114

Hình 3- 63: Diễn biến MC4 theo kịch bản có kè ..................................................114

Hình 4- 1: Kè kết hợp các loại vải địa kỹ thuật và bằng thực vật[66]...................122

Hình 4- 2a: Bố trí cây ở nơi không ngập nước thường xuyên[66] ........................122

Hình 4-2b: Bố trí cây [66] ...................................................................................122

Hình 4- 3: Sơ đồ kết cấu kè lát mái [66] .............................................................123

Hình 4- 4a: Mỏ hàn nghiêng với dòng chảy [66]..................................................125

Hình 4- 4b: Mỏ hàn vuông góc dòng chảy [66]....................................................125

Hình 4- 5: Phân đoạn diễn biến đường bờ biển[5]...............................................129

Hình 4-6: Mặt cắt điển hình kiểu kè mái nghiêng ................................................ 134

Hình 4-7: Giải pháp tổng thể bảo vệ bờ khu vực nghiên cứu................................ 135

xii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2- 1: Dòng chảy sông Các đặc trưng Thu Bồn ..............................................34

Bảng 2- 2: Lưu lượng dòng chảy năm ứng với các tần suất....................................35

Bảng 2- 3: Lưu lượng lũ thiết kế ứng với các tần suất qui định như sau .................35

Bảng 2- 4: Giá trị Vmax đặc trưng trạm Cửa Đại...................................................36

Bảng 2- 5: Lưu lượng tại mặt cắt Cửa Đại .............................................................36

Bảng 2- 6: Các đặc trung dòng chảy bùn cát tại Nông Sơn ....................................37

Bảng 2- 7: Thống kê các đặc trưng mực nước và độ lớn triều tại Hội An (cm).......38

Bảng 2- 8: Tham số sóng do các cơn bão ngoài khơi vùng bờ Hội An gây ra [5]...39

Bảng 2- 9: Bảng thống kê sóng chế độ ngoài khơi khu vực nghiên cứu .................40

Bảng 2- 10:Hằng số điều hòa dòng triều vùng trong sông, tháng IX/2009..............41

Bảng 2- 11: Hằng số điều hòa dòng triều vùng ven bờ phía Bắc, tháng IX/2009 ...42

Bảng 2- 12 :Hằng số điều hòa dòng triều vùng ven bờ phía Nam, tháng IX/2009. .42

Bảng 2-13: Kết quả quan trắc dòng chảy ven bờ biển Cửa Đại (3/10/2010)..........42

Bảng 2- 14: Vị trí xói lở trên khu vực cửa sông Thu Bồn [66]..............................44

Bảng 2- 15: Tổng hợp các nguyên nhân gây xói lở tại các vị trí trong sông ...........56

Bảng 3- 1: Dòng vệ tinh Landsat (NASA) được đưa vào quan sát Trái Đất ...........60

Bảng 3- 2: Tọa độ các mặt cắt chiết xuất để so sánh kết quả ..................................90

Bảng 3- 3: Tọa độ các mặt cắt tính toán.................................................................93

Bảng 3- 4: Diễn biến đường bờ mô phỏng theo modul Litlines............................107

Bảng 3- 5: Diễn biến đường bờ tự nhiên (không kè bảo vệ bờ)............................109

Bảng 4- 1: Các giải pháp áp dụng cho các vị trí xói lở trên sông......................... 125

Bảng 4- 2: Cân bằng bùn cát trung bình năm (m3/năm) bờ biển cửa sông Thu Bồn..130

1

MỞ ĐẦU

1. Cơ sở khoa học của luận án

Việt Nam là một quốc gia biển với trên 3.260km đường bờ và khoảng

1.000.000km2

diện tích mặt nước biển với nguồn tài nguyên phong phú và vị trí địa

chính trị thuận lợi. Nghị quyết về chiến lược biển Việt Nam đến năm 2020 của Ban

chấp hành Trung ương Đảng khóa X năm 2007 đã chỉ rõ: “Phấn đấu đến năm 2020,

Việt Nam sẽ trở thành quốc gia mạnh lên từ biển, giàu lên từ biển; đảm bảo vững

chắc chủ quyền biên giới quốc gia trên biển, đóng góp khoảng 53% - 55% GDP và

55% - 60% kim ngạch xuất khẩu của cả nước”.

Quảng Nam là tỉnh có tài nguyên biển phong phú và đa dạng, có tiềm năng lớn

để phát triển kinh tế biển. Với chiều dài bờ biển trên 125km và ở bất cứ đâu cũng có

thể trở thành bãi tắm lý tưởng bởi bờ biển thoải, cát trắng, nước trong, nhiệt độ

nước biển từ 20 - 290C và ánh nắng chan hòa là những địa danh hấp dẫn, thuận lợi

cho du lịch và nghỉ dưỡng. Với thềm lục địa rộng lớn, điều kiện khí hậu thuận lợi

tạo điều kiện thích hợp cho sự phát triển của các loài cá, tôm và các sinh vật biển và

là điều kiện thuận lợi cho nuôi trồng và khai thác thủy hải sản. Đặc biệt, cụm đảo

Cù Lao Chàm với các hệ sinh thái biển nhiệt đới như rạn san hô, thảm cỏ biển, sinh

vật đáy,...có tính đa dạng sinh học cao và đã được công nhận là khu bảo tồn biển

quốc gia sẽ là tiềm năng lớn cho phát triển kinh tế biển của địa phương.

Quảng Nam có hệ thống sông ngòi gồm 2 sông lớn là Thu Bồn và Trường

Giang với 2 cửa sông lớn là Cửa Đại (Hội An) và cửa An Hòa (Núi Thành) hàng

năm mang ra biển một lượng phù sa bồi đắp cho vùng đồng bằng hẹp ven biển. Bên

cạnh đó là các thủy vực nước lợ, nước ngọt rộng lớn với trên 27.680ha, trong đó

diện tích mặt nước lợ trên 5.000ha, nước ngọt trên 6.000ha và hàng chục nghìn ha

mặt nước biển ven bờ, rất thuận lợi cho phát triển nuôi trồng thủy sản.

Bên cạnh những thế mạnh tiềm năng thì biển cũng tiềm ẩn nhiều rủi ro như

bão, lũ, sạt lở và bồi tụ và đặc biệt với những biến đổi dị thường của thời tiết gây ra

sự tương phản ngày càng khốc liệt giữa mùa mưa và mùa khô. Các hoạt động kinh

tế xã hội thiếu quản lý, qui hoạch làm rừng bị chặt phá nghiêm trọng dẫn tới độ che

phủ chỉ còn trên 10%, bề mặt lưu vực bị cày xới do các mục đích mưu sinh, phát

triển hệ thống cơ sở hạ tầng làm thay đổi chế độ dòng chảy v.v... Kết quả là dòng

sông bị cạn kiệt về mùa khô có thể đi lại ngay ở những đoạn khu vực đồng bằng,

trong khi lũ lụt có xu hướng tăng lên cả về tần số và độ lớn làm chết người, nhiều

2

nhà cửa bị lũ cuốn trôi, nhiều cầu cống, đường xá bị hư hỏng, thiệt hại lên tới hàng

chục nghìn tỷ đồng. Vấn đề xói lở và bồi lấp lòng dẫn, vùng cửa sông các sông

miền Trung nói chung và sông Thu Bồn nói riêng hết sức nghiêm trọng.

Về mặt tự nhiên, cửa sông nối trực tiếp với biển là nơi chịu tác động tổng hợp

của các yếu tố động lực sông cũng như các yếu tố động lực biển. Dòng chảy vùng cửa

sông thay đổi theo mùa. Bùn cát vùng cửa sông hình thành do dòng nước mang ra từ

lưu vực, dòng triều, dòng do gió mang từ biển vào v.v .. Mặt khác, vùng cửa sông

đang diễn ra rất nhiều hoạt động kinh tế xã hội như sản xuất nông nghiệp, đánh bắt và

nuôi trồng thủy sản, vận tải thủy, xây dựng các công trình cơ sở hạ tầng cho dân sinh,

du lịch, dịch vụ v.v…Tổ hợp các điều kiện tự nhiên và các hoạt động kinh tế xã hội

của con người là nguyên nhân gây ra các diễn biến phức tạp tại vùng cửa sông.

Về mặt tài nguyên nước, cửa sông Thu Bồn là nơi tải phần lớn lượng nước của

lưu vực, nhưng về mặt kinh tế xã hội thì nó là điểm trung chuyển của con đường

giao thông thủy nối liền vùng đồng bằng ven biển với vùng núi ở thượng nguồn của

lưu vực. Khu vực ngay phía trong cửa sông khá rộng thuận lợi cho việc xây dựng

cảng giao thương giữa Quảng Nam với các tỉnh khác và quốc tế và phục vụ hàng

trăm tàu thuyền lớn nhỏ đánh bắt hải sản, một trong những hoạt động kinh tế chính

của tỉnh. Thành phố Hội An nằm ngay cửa sông nên phát triển du lịch đường thủy

từ đây tới các đảo Cù Lao Chàm, thành phố Đà Nẵng và các cảng của các tỉnh lân

cận cũng là một thế mạnh của Quảng Nam. Nói tóm lại lợi ích mang lại của vùng

cửa sông Thu Bồn đối với phát triển kinh tế và xã hội của Quảng nam là rất lớn.

Tuy nhiên trong những năm qua, vùng cửa sông và dải ven biển lân cận cửa sông có

nhiều diễn biến phức tạp. Đó là hiện tượng xói cửa sông, dải ven biển kề cận và khu

vực 2 bờ sông phía trong; hiện tượng di động của các đảo phía trong cửa sông và

hiện tượng dịch chuyển, bồi lấp cửa cản trở tàu thuyền ra vào, đặc biệt trong thời kỳ

triều thấp. Trong qui hoạch phát triển kinh tế xã hội của Quảng nam, một cảng tổng

hợp phía trong cửa sông đã và đang được hình thành và nó trở thành điểm nối tới

các khu công nghiệp, khu chế xuất, khu dân cư của Quảng nam cũng như các tỉnh

khác để trao đổi hàng hóa từ nội địa ra ngoài bằng đường thủy.

Do vậy việc đánh giá thực trạng bồi xói khu vực cửa sông, tìm ra nguyên nhân,

qui luật diễn biến, các nhân tố và mức độ ảnh hưởng của chúng và đề xuất các giải

pháp nhằm ổn định vùng cửa sông, kiểm soát và giảm thiểu ảnh hưởng xấu của tự

nhiên và các hoạt động kinh tế xã hội của con người là nhiệm vụ vô cùng cấp bách.

3

Xuất phát từ những lý do trên, tác giả đã chọn đề tài: “Nghiên cứu diễn biến

hình thái khu vực cửa sông Thu Bồn và đề xuất các giải pháp giảm thiểu tác động

bất lợi phục vụ phát triển kinh tế xã hội” để nghiên cứu.

2. Mục tiêu của luận án

- Nghiên cứu tương tác của các yếu tố thủy thạch động lực, làm sáng tỏ các

nguyên nhân và lượng hóa mức độ ảnh hưởng gây diễn biến hình thái khu vực cửa

sông Thu Bồn.

- Đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu các tác động bất lợi đến quá trình

diễn biến hình thái khu vực cửa sông phục vụ phát triển kinh tế xã hội của khu vực.

3. Nhiệm vụ và nội dung của luận án

Luận án sẽ thực hiện các các nhiệm vụ và nội dung sau đây:

- Thu thập, khảo sát bổ sung, chỉnh lý các tư liệu, số liệu phục vụ các nội dung

nghiên cứu.

- Phân tích, đánh giá các yếu tố ảnh hưởng tới diễn biến hình thái vùng cửa

sông Thu Bồn.

- Ứng dụng các phương pháp viễn thám, GIS và mô hình toán để xác định các

quy luật diễn biến và phát triển vùng cửa sông Thu Bồn.

- Đề xuất các giải pháp khoa học công nghệ có tính định hướng nhằm ổn định

vùng cửa sông Thu Bồn phục vụ phát triển kinh tế, xã hội và bảo vệ môi trường.

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án

Đối tượng nghiên cứu của luận án là các quá trình diễn biến vùng cửa sông

bao gồm các quá trình thủy động lực, vận chuyển bùn cát, quá trình xói lở, bồi tụ bờ

sông, bờ biển, cửa sông, biến động địa hình đáy vùng ngay phía trong cửa sông và

đáy biển ven bờ trước cửa sông.

Phạm vi không gian nghiên cứu của luận án được giới hạn như sau:

- Phía trong sông: Từ Giao Thủy là điểm hợp lưu giữa sông Thu Bồn và sông

Quảng Huế đến cửa sông.

- Phía ngoài biển: Nằm trong giới hạn độ sâu đến 10m nước gồm cửa sông và

đáy biển ven bờ. Dọc theo bờ biển, vùng nghiên cứu được mở rộng 20km tính từ

tim lòng dẫn cửa sông về phía Nam và phía Bắc cửa sông.

Mặc dù giới hạn phạm vi nghiên cứu như vậy, nhưng khi phân tích đánh giá

các yếu tố động lực chính ảnh hưởng tới cửa sông không thể không đề cập đến khu