Tổng quan nghiên cứu

Khu neo đậu tránh trú bão tàu cá tại Cửa Lấp, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, là một dự án cấp vùng có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho tàu cá, đồng thời góp phần phát triển kinh tế xã hội địa phương. Theo số liệu thống kê, sản lượng khai thác thủy sản xa bờ của Việt Nam đã tăng từ 192.000 tấn năm 2000 lên 750.000 tấn năm 2010, cho thấy tiềm năng phát triển mạnh mẽ của ngành thủy sản. Tuy nhiên, hiện tượng bồi lấp mạnh tại tuyến luồng cửa Lấp đã gây khó khăn cho tàu thuyền ra vào, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động khai thác và phát triển kinh tế biển.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xác định nguyên nhân gây bồi lấp tuyến luồng tàu thuyền khu vực Cửa Lấp và đề xuất giải pháp công trình hợp lý nhằm ổn định tuyến luồng, giảm sóng, đồng thời phát huy hiệu quả khu neo đậu tránh trú bão. Phạm vi nghiên cứu tập trung tại khu neo đậu tránh trú bão cửa Lấp, thuộc địa bàn phường 12, TP Vũng Tàu và xã Phước Tỉnh, huyện Long Điền, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc nâng cao an toàn giao thông thủy, bảo vệ tài sản ngư dân và phát triển bền vững kinh tế biển trong bối cảnh biến đổi khí hậu và các hiện tượng thiên tai ngày càng phức tạp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về ổn định tuyến luồng và biến đổi hình thái cửa sông ven biển. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  • Lý thuyết động lực học bờ biển và cửa sông: Giải thích quá trình vận chuyển bùn cát, ảnh hưởng của sóng, gió và thủy triều đến biến đổi hình thái bờ biển và luồng lạch.
  • Mô hình công trình đê hướng dòng và ngăn cát: Phân tích hiệu quả của các công trình đê chắn sóng, đê mái nghiêng, đê tường đứng và đê cọc-cừ trong việc ổn định luồng tàu và giảm bồi lấp.

Các khái niệm chính bao gồm: bồi lấp, xói lở, ổn định tuyến luồng, công trình giảm sóng, và mô hình toán thủy động lực.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng bốn phương pháp chính:

  • Điều tra khảo sát thực tế: Thu thập số liệu về biến đổi hình thái, bồi lấp, xói lở tại khu vực cửa Lấp qua các đợt khảo sát hiện trường và ảnh vệ tinh.
  • Tổng hợp, phân tích và thống kê: Xử lý số liệu thu thập được từ các trạm quan trắc thủy văn, hải văn, sóng, gió và mực nước trong giai đoạn 1978-2008.
  • Mô hình toán thủy động lực: Ứng dụng phần mềm mô phỏng để dự báo hiệu quả các giải pháp công trình, đánh giá hiện trạng bồi lấp và chế độ động lực khu vực.
  • Kế thừa kết quả nghiên cứu trước: Tham khảo các đề tài, dự án liên quan đến ổn định tuyến luồng và công trình bảo vệ bờ biển tại tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu và khu vực lân cận.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm số liệu quan trắc thủy triều, sóng, gió và bùn cát trong khoảng 30 năm, cùng các khảo sát thực địa tại khu vực cửa Lấp. Phương pháp chọn mẫu dựa trên tính đại diện của các trạm quan trắc và vị trí địa lý đặc trưng. Phân tích dữ liệu kết hợp thống kê mô tả và mô hình toán nhằm đảm bảo độ chính xác và khả năng ứng dụng thực tiễn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiện trạng bồi lấp mạnh tại cửa Lấp: Khu vực cửa sông bị bồi lấp nghiêm trọng với dải cát dài khoảng 2 km, rộng 0,7 km, làm thu hẹp luồng tàu chỉ còn khoảng ¼ chiều rộng sông. Trong giai đoạn 1995-2009, gần 3 ha rừng phi lao bảo vệ bờ đã bị phá hủy do xói lở, ảnh hưởng đến an toàn bờ biển.

  2. Quy luật biến đổi hình thái theo mùa: Vào mùa gió Đông Bắc, khu vực sát bờ thường xảy ra xói lở, trong khi mùa gió Tây Nam lại diễn ra quá trình bồi tụ. Tại các khu vực cồn cát, xói lở mạnh vào mùa Đông Bắc và bồi tụ vào mùa Tây Nam, với sự dịch chuyển thẳng đứng địa hình có thể lên tới 3 mét.

  3. Ảnh hưởng của sóng, gió và thủy triều: Độ cao sóng trung bình mùa Đông tại khu vực nghiên cứu khoảng 1,7 m, trong khi mùa Hè chỉ bằng 0,6 lần mùa Đông. Tốc độ gió trung bình năm tại Vũng Tàu đạt khoảng 3,1 m/s, với các cơn bão mạnh như Durian năm 2006 đạt cấp 13, tốc độ gió trên 133 km/h, gây tác động lớn đến biến đổi hình thái bờ biển.

  4. Hiệu quả các công trình đê chắn sóng và ngăn cát: Qua mô hình toán và khảo sát thực tế, các giải pháp đê mái nghiêng bằng đá, đê tường đứng bê tông khối xếp và đê cọc-cừ được đánh giá phù hợp với điều kiện địa chất và thủy động lực khu vực, giúp ổn định tuyến luồng và giảm bồi lấp hiệu quả.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính gây bồi lấp tuyến luồng cửa Lấp là sự kết hợp của dòng chảy sông, sóng biển và vận chuyển bùn cát ven bờ. Sự thu hẹp luồng do bồi lấp làm tăng tốc độ dòng chảy, gây xói lở bờ phía Nam và phá hủy rừng phòng hộ. So với các nghiên cứu tại cửa sông khác như cửa Lò (Nghệ An) và cửa Phan Thiết, hiện tượng bồi lấp tại cửa Lấp có tính chất phức tạp hơn do ảnh hưởng đồng thời của nhiều yếu tố thủy động lực.

Việc áp dụng mô hình toán giúp dự báo chính xác biến đổi hình thái và đánh giá hiệu quả các giải pháp công trình. Kết quả mô phỏng cho thấy đê mái nghiêng bằng đá với chiều cao +2,5 m đến +3,5 m so với mực nước thiết kế có thể giảm đáng kể chiều cao sóng và ổn định luồng tàu. Các công trình tường đứng và cọc-cừ cũng có ưu điểm trong việc tận dụng mép đê để neo đậu tàu, không làm thu hẹp luồng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ biến động chiều rộng luồng theo thời gian, bảng so sánh tốc độ gió và độ cao sóng theo mùa, cùng sơ đồ mặt bằng bố trí các phương án công trình đề xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng hệ thống đê mái nghiêng bằng đá tại cửa Lấp nhằm ổn định tuyến luồng và giảm sóng, với chiều cao thiết kế từ +2,5 m đến +3,5 m so với mực nước trung bình, hoàn thành trong vòng 3 năm. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu phối hợp với các đơn vị tư vấn kỹ thuật.

  2. Nạo vét luồng tàu định kỳ để duy trì độ sâu luồng tối thiểu -3 m, đảm bảo tàu cá công suất lớn ra vào thuận lợi, thực hiện hàng năm. Chủ thể: Ban quản lý cảng cá và các đơn vị liên quan.

  3. Trồng và bảo vệ rừng phòng hộ ven bờ nhằm giảm thiểu xói lở bờ biển, tăng cường khả năng chống chịu của bờ trước sóng và gió, triển khai trong 5 năm tới. Chủ thể: UBND các phường, xã và các tổ chức bảo vệ môi trường.

  4. Ứng dụng mô hình toán thủy động lực trong giám sát và quản lý bồi lấp để kịp thời điều chỉnh các giải pháp công trình, đảm bảo hiệu quả lâu dài. Chủ thể: Viện Kỹ thuật biển và các cơ quan nghiên cứu khoa học.

  5. Tăng cường công tác quan trắc thủy văn, hải văn và khí tượng nhằm cập nhật dữ liệu chính xác phục vụ công tác quản lý và phòng chống thiên tai, thực hiện liên tục hàng năm. Chủ thể: Trung tâm khí tượng thủy văn tỉnh và các đơn vị liên quan.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về thủy sản và giao thông thủy: Sử dụng kết quả nghiên cứu để hoạch định chính sách phát triển khu neo đậu, đảm bảo an toàn cho tàu cá và phát triển kinh tế biển.

  2. Các đơn vị tư vấn thiết kế công trình thủy lợi, đê biển: Áp dụng các giải pháp công trình đề xuất trong thiết kế và thi công các dự án tương tự tại các khu vực ven biển khác.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật biển, thủy lợi: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, mô hình toán và phân tích biến đổi hình thái cửa sông ven biển.

  4. Ngư dân và cộng đồng địa phương: Hiểu rõ về các giải pháp bảo vệ bờ biển, ổn định luồng tàu, từ đó phối hợp bảo vệ môi trường và phát triển nghề cá bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Nguyên nhân chính gây bồi lấp tại cửa Lấp là gì?
    Nguyên nhân chủ yếu là sự kết hợp của dòng chảy sông, sóng biển và vận chuyển bùn cát ven bờ, làm hình thành dải cát lớn chắn ngang cửa sông, thu hẹp luồng tàu.

  2. Giải pháp công trình nào được đề xuất để ổn định tuyến luồng?
    Đề xuất xây dựng hệ thống đê mái nghiêng bằng đá với chiều cao từ +2,5 m đến +3,5 m, kết hợp nạo vét luồng và trồng rừng phòng hộ ven bờ.

  3. Phương pháp nghiên cứu nào được sử dụng để đánh giá hiệu quả giải pháp?
    Sử dụng mô hình toán thủy động lực kết hợp khảo sát thực tế và phân tích số liệu quan trắc thủy văn, hải văn để dự báo biến đổi hình thái và hiệu quả công trình.

  4. Tác động của mùa gió đến biến đổi hình thái cửa Lấp như thế nào?
    Mùa gió Đông Bắc gây xói lở mạnh tại khu vực sát bờ, trong khi mùa gió Tây Nam lại thúc đẩy quá trình bồi tụ, tạo nên quy luật biến đổi hình thái theo mùa.

  5. Lợi ích của việc ổn định tuyến luồng đối với kinh tế địa phương?
    Ổn định tuyến luồng giúp tàu cá ra vào thuận lợi, giảm thiểu thiệt hại do bồi lấp và xói lở, góp phần phát triển nghề cá, du lịch và kinh tế biển bền vững.

Kết luận

  • Đã xác định được nguyên nhân chính gây bồi lấp tuyến luồng cửa Lấp là sự tương tác phức tạp giữa dòng chảy, sóng và bùn cát ven bờ.
  • Đề xuất giải pháp công trình đê mái nghiêng bằng đá kết hợp nạo vét và trồng rừng phòng hộ phù hợp với điều kiện địa phương.
  • Mô hình toán thủy động lực được ứng dụng hiệu quả trong đánh giá hiện trạng và dự báo hiệu quả các giải pháp công trình.
  • Giải pháp đề xuất góp phần ổn định tuyến luồng, giảm sóng, đảm bảo an toàn cho tàu cá và phát triển kinh tế biển bền vững.
  • Khuyến nghị triển khai các giải pháp trong vòng 3-5 năm, đồng thời tăng cường quan trắc và nghiên cứu tiếp theo để điều chỉnh phù hợp.

Hành động tiếp theo là phối hợp các cơ quan liên quan triển khai xây dựng công trình, đồng thời duy trì giám sát và cập nhật dữ liệu để đảm bảo hiệu quả lâu dài của dự án.