I. Giới thiệu Ảnh hưởng Nước Biển Dâng tới Đê Biển ĐBSCL
Biến đổi khí hậu là một thách thức nghiêm trọng đối với Việt Nam, đặc biệt là Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Nước biển dâng gây ra lũ lụt, sạt lở và xâm nhập mặn, ảnh hưởng đến nông nghiệp, an ninh lương thực, thủy sản, giao thông, và đời sống người dân. Hệ thống đê biển đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ đất canh tác và kiểm soát sự xâm lấn của biển. Đề tài nghiên cứu về ảnh hưởng của nước biển dâng đến đê biển ở ĐBSCL là vô cùng cần thiết. ĐBSCL là một vùng chịu ảnh hưởng nặng nề nhất từ biến đổi khí hậu tại Việt Nam. Hệ thống đê biển đang từng bước được nâng cao để chống chịu mực nước biển dâng vào năm 2050. Do vậy, đề tài “Ảnh hưởng của hiện tượng nước biển dâng do biến đổi khí hậu đối với đê biến đồng bằng sông Cửu Long” thực sự cần thiết trong giai đoạn hiện nay.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu ảnh hưởng nước biển dâng ĐBSCL
Nghiên cứu này tập trung vào việc tìm hiểu về biến đổi khí hậu toàn cầu, sự gia tăng nhiệt độ, băng tan, nước biển dâng và ảnh hưởng của chúng đến đê biển ĐBSCL. Ứng dụng mô hình truyền sóng SWAN-1D để tính toán cao trình đỉnh đê biển và các yếu tố liên quan. Đánh giá tác động của nước biển dâng đến lưu lượng tràn và khối lượng tấm bê tông lát mái. Rút ra kết luận và kiến nghị về hệ thống đê biển trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
1.2. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu tác động tới đê biển
Luận văn này tập trung vào ảnh hưởng của nước biển dâng do biến đổi khí hậu đến đê biển ở ĐBSCL. Nghiên cứu hiện tượng nước biển dâng và các kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam. Nghiên cứu quy hoạch, thiết kế đê biển. Nghiên cứu phương pháp tính toán cao trình đỉnh đê biển. Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong ảnh hưởng đến đê biển, không đề cập đến các công trình biển khác như bờ kè, cầu cảng.
1.3. Ý nghĩa khoa học thực tiễn về tác động nước biển dâng
Ý nghĩa khoa học của đề tài là xác định chiều cao mực nước thiết kế, chiều cao sóng, và chiều cao sóng leo ứng với các kịch bản nước biển dâng. Tính toán cao trình đỉnh và trọng lượng tấm bê tông lát mái của đê biển. Ý nghĩa thực tiễn là tổng hợp quy luật chung về ảnh hưởng của nước biển dâng đến các yếu tố liên quan đến khối lượng và giá thành của đê biển. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để quy hoạch và ước lượng chi phí nâng cấp đê biển.
II. Cách Nước Biển Dâng do BĐKH Xói Lở Đê Biển ĐBSCL
Biến đổi khí hậu đang diễn ra trên toàn cầu, gây ra sự nóng lên và nước biển dâng. Mực nước biển tăng phù hợp với xu thế nóng lên do có sự đóng góp của hiện tượng giãn nở nhiệt của đại dương và tan băng ở Greenland, Nam Cực. Ở Việt Nam, nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,5°C. Xu thế biến đổi mực nước biển trung bình năm không giống nhau giữa các trạm hải văn ven biển. Theo số liệu vệ tinh, xu thế tăng mực nước biển trên toàn Biển Đông là 4,7mm/năm. Các nghiên cứu chỉ ra rằng ĐBSCL là một trong những khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất.
2.1. Biến đổi khí hậu toàn cầu và tác động nước biển dâng
Hoạt động của con người phát thải quá mức khí nhà kính dẫn đến biến đổi khí hậu. Nhiệt độ tăng, băng tan và mực nước biển tăng lên. Trong 100 năm qua, nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng khoảng 0,74°C. Các quan trắc cho thấy nhiệt độ tăng trên toàn cầu và tăng nhiều hơn ở các vĩ độ cực Bắc. Sự nóng lên được chứng minh qua số liệu quan trắc, làm tăng mực nước biển trung bình toàn cầu (IPCC, 2007).
2.2. Biến đổi khí hậu mực nước biển dâng ở Việt Nam ra sao
Nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,5°C trên phạm vi cả nước và lượng mưa có xu hướng giảm ở phía Bắc, tăng ở phía Nam lãnh thổ. Số liệu mực nước quan trắc tại các trạm hải văn ven biển Việt Nam cho thấy xu thế biến đổi mực nước biển trung bình năm không giống nhau. Hầu hết các trạm có xu hướng tăng, tuy nhiên, một số ít trạm lại không thể hiện rõ xu hướng này.
2.3. Kịch bản nước biển dâng tác động tới ĐBSCL Việt Nam
Theo “Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam” do Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố 2012, các kịch bản phát thải khí nhà kính được lựa chọn để xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam gồm: Kịch bản phát thải thấp (B1), Kịch bản phát thải trung bình (B2), Kịch bản phát thải cao (A1FI).
III. Tổng Quan Hệ Thống Đê Biển Đồng Bằng Sông Cửu Long
Hệ thống đê biển Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) bao gồm nhiều tuyến đê bảo vệ các tỉnh ven biển. Các tuyến đê này có chiều dài và đặc điểm kỹ thuật khác nhau. Ví dụ, đê biển huyện Vĩnh Châu tỉnh Sóc Trăng có vị trí và các thông số kỹ thuật riêng. Các tỉnh khác như Bạc Liêu, Cà Mau, và Kiên Giang cũng có hệ thống đê biển với các đặc điểm tương tự. Việc tổng hợp thông số kỹ thuật của các tuyến đê là cần thiết để đánh giá khả năng chống chịu với nước biển dâng.
3.1. Vị trí và đặc điểm đê biển tỉnh Sóc Trăng Vĩnh Châu
Đê biển huyện Vĩnh Châu tỉnh Sóc Trăng là một phần của hệ thống đê biển ĐBSCL. (Thông tin chi tiết về vị trí địa lý và các đặc điểm cụ thể của tuyến đê cần được trích dẫn từ tài liệu gốc). Chiều dài, cao trình, và kết cấu của đê có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ khu vực này khỏi nước biển dâng. Xói lở bờ biển là một vấn đề cần quan tâm.
3.2. Thông số kỹ thuật chính của đê biển Bạc Liêu Cà Mau
Các tuyến đê biển ở các tỉnh Bạc Liêu và Cà Mau cũng có những đặc điểm riêng biệt. Vị trí địa lý, chiều dài, cao trình, và vật liệu xây dựng của đê ảnh hưởng đến khả năng chống chịu với biến đổi khí hậu. Các tuyến đê này đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cộng đồng và nền kinh tế địa phương khỏi tác động của nước biển dâng và ngập lụt.
3.3. Tuyến đê biển tỉnh Kiên Giang An Biên Hòn Đất Kiên Lương
Các tuyến đê biển tỉnh Kiên Giang (An Biên, Hòn Đất, Kiên Lương) có vị trí địa lý và thông số kỹ thuật riêng. Việc nghiên cứu và đánh giá sự thay đổi của các tham số chính của đê liên quan đến khối lượng giá thành khi phải ứng phó với nước biển dâng (Cao trình đỉnh, lớp bảo vệ mái,...) là cần thiết để đưa ra các giải pháp thích hợp. Tổng hợp để tìm quy luật chung.
IV. Cách Tính Cao Trình Đỉnh Đê Biển Chống Nước Biển Dâng
Việc tính toán cao trình đỉnh đê biển là rất quan trọng để đảm bảo an toàn trước nước biển dâng. Có nhiều công thức và tiêu chuẩn để xác định cao trình đỉnh đê, ví dụ như tiêu chuẩn L4TCN 130-2002 và tiêu chuẩn thiết kế đê biển 2012. Việc lựa chọn công thức phù hợp cần dựa trên phân tích và đánh giá các yếu tố liên quan. Các tham số sóng nước sâu cũng cần được xem xét.
4.1. Tiêu chuẩn tính cao trình đỉnh đê biển hiện hành
Công thức xác định cao trình đỉnh đê theo tiêu chuẩn L4TCN 130-2002 và tiêu chuẩn thiết kế đê biển 2012. So sánh công thức hai tiêu chuẩn. Mực nước triều thiên văn (Ztp), chiều cao nước nước dâng do bão (Ha). Chiều cao an toàn... cần được tính toán chính xác. Phân tích, lựa chọn công thức tính cao trình đỉnh đê.
4.2. Tham số sóng và ảnh hưởng đến cao trình đê biển
Để tính toán cao trình đỉnh đê một cách chính xác, cần xem xét các tham số sóng nước sâu. Mô tả sóng theo phương pháp phổ và mô hình SWAN-ID. Cần phân tích dạng của phổ sóng, một số khái niệm cơ bản và lý thuyết mô hình SWAN - ID.a Phương trình cơ bản.
4.3. Mô hình SWAN ID hệ số chiết giảm sóng ngập mặn
Tính truyền sóng bằng mô hình SWAN - [D.1 Xác định các thông số đầu vào của mô hình SWAN - 1D: Số liệu sóng vùng nước sâu (sóng ngoài khơi), số liệu gió, số liệu mặt cắt địa Minh.2 Nhập các thông số dau vào mô hình SWAN - ID .3 Kết quả tính truyền Sóng.4 Tính chiều cao S0i30I.5 So sánh, nhận xét kết quả tính cao trình đỉnh đê.
V. Cách Tính Cao Trình Đỉnh Đê Khi Có Nước Biển Dâng
Khi xét đến nước biển dâng, việc tính toán cao trình đỉnh đê biển cần được điều chỉnh. Mực nước thiết kế cần được tính lại với sự gia tăng của mực nước biển. Mô hình SWAN-ID có thể được sử dụng để tính toán truyền sóng trong các trường hợp nước biển dâng khác nhau. Sau đó, cần tính toán sóng leo và cao trình đỉnh đê tương ứng. Đánh giá mức độ ảnh hưởng của lưu lượng tràn cũng rất quan trọng.
5.1. Xác định mực nước thiết kế mới khi có nước biển dâng
Mực nước thiết kế cần được tính lại khi xét đến hiện tượng nước biển dâng. (Thông tin cụ thể về phương pháp tính toán và các yếu tố cần xem xét cần được trích dẫn từ tài liệu gốc). Sự thay đổi về mực nước ảnh hưởng trực tiếp đến cao trình đỉnh đê cần thiết để đảm bảo an toàn.
5.2. Mô hình truyền sóng SWAN ID trong các kịch bản
Để tính toán truyền sóng trong các trường hợp nước biển dâng, cần sử dụng mô hình SWAN-ID. Nhập các thông số đầu vào của mô hình, bao gồm số liệu sóng, gió, và địa hình. Kết quả tính truyền sóng sẽ cho thấy sự thay đổi về chiều cao sóng và các thông số liên quan do nước biển dâng.
5.3. Tính toán cao trình đỉnh đê và đánh giá lưu lượng tràn
Dựa trên kết quả tính truyền sóng, cần tính toán sóng leo và cao trình đỉnh đê ứng với các trường hợp nước biển dâng. Tính chiều cao sóng leo và cao trình đỉnh đê khi có kế đến nước biển dâng. Đồng thời, cần đánh giá mức độ ảnh hưởng của lưu lượng tràn để có biện pháp phòng ngừa và giảm thiểu thiệt hại. Ảnh hưởng nước biển dâng đến đê biển hiện trạng.
VI. Tương Lai Ứng Phó Nước Biển Dâng ở Đê Biển ĐBSCL
Kết luận và kiến nghị đưa ra các giải pháp cần thiết đối với hệ thống đê biển ĐBSCL trong điều kiện xét tới ảnh hưởng của mực nước biển dâng. Cần có các nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền vững của đê biển trong tương lai. Các giải pháp công trình và phi công trình cần được kết hợp để ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu.
6.1. Kết luận và kiến nghị giải pháp cho đê biển ĐBSCL
Sau khi phân tích và đánh giá các kết quả nghiên cứu, cần đưa ra các kết luận về tác động của nước biển dâng đến đê biển ĐBSCL. Đồng thời, đề xuất các kiến nghị về quy hoạch, thiết kế, và xây dựng đê biển để ứng phó với biến đổi khí hậu.
6.2. Các nghiên cứu sâu hơn về độ bền vững đê biển
Cần có các nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền vững của đê biển, bao gồm địa chất, thủy văn, và tác động của con người. Các nghiên cứu này sẽ giúp cải thiện thiết kế và bảo trì đê biển, đảm bảo an toàn cho cộng đồng và nền kinh tế.
6.3. Kết hợp giải pháp công trình phi công trình để ứng phó
Để ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu và nước biển dâng, cần kết hợp các giải pháp công trình (xây dựng đê kè, gia cố đê biển) và phi công trình (quy hoạch sử dụng đất, di dời dân cư). Sự phối hợp giữa các giải pháp sẽ tạo ra một hệ thống phòng thủ vững chắc và bền vững.
