Luận văn thạc sĩ nghiên cứu chế độ động lực học vùng cửa tùng sông bến hải tỉnh quảng trị dưới tác động của các công trình thủy lợi

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu chế độ động lực học vùng cửa Tùng sông Bến Hải, tỉnh Quảng Trị dưới tác động của các công trình thủy lợi.

• Tác giả: Lưu Thị Thu Hiền
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Lai
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Thủy văn học
• Đề tài: Nghiên Cứu Chế Độ Động Lực Học Vùng Cửa Tùng Sông Bến Hải Dưới Tác Động Của Các Công Trình Thủy Lợi
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• 1. CHƯƠNG 1: TÓM LƯỢC ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU
• 1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN
• 1.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
• 1.3. ĐẶC ĐIỂM HẢI VĂN
• 1.4. ĐẶC ĐIỂM DÂN SINH KINH TẾ
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN VÙNG CỬA SÔNG CHỊU ẢNH HƯỞNG TRIỀU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
• 2.1. KHÁI NIỆM VỀ VÙNG CỬA SÔNG
• 2.1.1. Khái niệm cơ bản về vùng cửa sông
• 2.1.2. Phân vùng cửa sông
• 2.1.3. Phân loại cửa sông Việt Nam
• 2.2. TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VÙNG CỬA SÔNG
• 2.2.1. Tình hình nghiên cứu vùng cửa sông trên thế giới
• 2.2.2. Tình hình nghiên cứu vùng cửa sông ở Việt Nam và vùng cửa sông Cửa Tùng
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
• 2.3.1. LỰA CHỌN MÔ HÌNH
• 2.3.2. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 VÀ MIKE 21-FM NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ ĐỘNG LỰC HỌC VÙNG CỬA TÙNG TỈNH QUẢNG TRỊ
• 2.3.2.1. VỀ MÔ HÌNH MIKE 11 VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG
• 2.3.2.1.1. Tóm tắt mô hình
• 2.3.2.1.2. Cấu trúc và thuật toán trong mô hình Mike 11
• 2.3.2.1.3. Điều kiện ổn định trong mô hình Mike 11
• 2.3.2.2. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 TÍNH TOÁN DIỄN BIẾN DÒNG CHẢY VÙNG HẠ LƯU SÔNG BẾN HẢI
• 2.3.2.2.1. Sơ đồ hóa mạng lưới sông và các biên tính toán
• 2.3.2.2.2. Ứng dụng mô hình Mưa – Dòng chảy Ltank tính toán lưu lượng đầu vào cho mô hình Mike 11
• 2.3.2.2.3. Các tài liệu cơ bản phục vụ cho tính toán
• 2.3.2.2.4. Hiệu chỉnh mô hình và kiểm định mô hình
• 2.3.2.2.5. Đánh giá kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình
• 2.3.2.3. GIỚI THIỆU MÔ HÌNH MIKE 21 VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG
• 2.3.2.3.1. Giới thiệu mô hình. Cơ sở lý thuyết mô hình thủy động lực
• 2.3.2.3.2. Điều kiện ổn định trong mô hình Mike 21
• 2.3.2.4. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 21 TÍNH TOÁN DIỄN BIẾN DÒNG CHẢY VÙNG CỬA TÙNG SÔNG BẾN HẢI
• 2.3.2.4.1. Sơ đồ hóa mạng lưới sông và các biên tính toán
• 2.3.2.4.2. Các tài liệu cơ bản phục vụ cho tính toán
• 2.3.2.4.3. Hiệu chỉnh mô hình và kiểm định mô hình
• 2.3.2.4.4. Đánh giá kết quả hiệu chỉnh, kiểm định
• 3. CHƯƠNG 3: (Nội dung chương 3 không rõ ràng trong fulltext)
• 4. CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ VÙNG CỬA SÔNG CỬA TÙNG
• 4.1. HIỆN TRẠNG CÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI TRÊN SÔNG
• 4.2. PHÂN TÍCH TRƯỜNG THỦY ĐỘNG LỰC VÙNG CỬA TÙNG TRƯỚC VÀ SAU KHI CÓ CÔNG TRÌNH
• 4.2.1. Kết quả Tính toán lan truyền sóng
• 4.2.2. Tính toán dòng chảy ven bờ
• 4.3. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH ĐẾN HOẠT ĐỘNG KINH TẾ XÃ HỘI TRONG VÙNG
• 4.3.1. Công trình cầu Tùng Luật
• 4.3.2. Công trình cảng cá Cửa Tùng
• 4.3.3. Công trình kè Cửa Tùng
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC TÍNH TOÁN

Tóm tắt

I. Chế độ động lực học cửa Tùng sông Bến Hải

Nghiên cứu chế độ động lực học vùng cửa Tùng sông Bến Hải tập trung vào việc phân tích các yếu tố thủy động lực như dòng chảy, sóng, thủy triều và dòng ven biển. Các yếu tố này tương tác phức tạp, ảnh hưởng trực tiếp đến hình thái và sự biến đổi của cửa sông. Tác động thủy lợi từ các công trình như cầu Tùng Luật, cảng cá Cửa Tùng và kè chắn cát đã làm thay đổi đáng kể chế độ động lực học khu vực. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự thay đổi về dòng chảy và vận chuyển bùn cát, gây ảnh hưởng đến quá trình tiêu thoát lũ và giao thông thủy.

1.1. Động lực học sông Bến Hải

Động lực học sông Bến Hải được nghiên cứu thông qua mô hình toán MIKE 11 và MIKE 21-FM. Các mô hình này giúp mô phỏng dòng chảy từ thượng nguồn đến hạ lưu, đặc biệt là khu vực cửa Tùng. Kết quả cho thấy sự thay đổi về lưu lượng và mực nước do tác động của các công trình thủy lợi. Sự biến đổi dòng chảy không chỉ ảnh hưởng đến quá trình tiêu thoát lũ mà còn tác động đến môi trường sinh thái khu vực.

1.2. Tác động của thủy triều và sóng

Thủy triều và sóng là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến chế độ động lực học cửa Tùng. Nghiên cứu sử dụng mô hình MIKE 21-FM để phân tích sự lan truyền sóng và dòng chảy ven bờ. Kết quả cho thấy sự thay đổi về độ cao và hướng sóng do tác động của các công trình thủy lợi, gây ảnh hưởng đến quá trình xói lở và bồi tụ tại cửa sông.

II. Tác động của các công trình thủy lợi

Các công trình thủy lợi như cầu Tùng Luật, cảng cá Cửa Tùng và kè chắn cát đã tác động mạnh mẽ đến hệ thống thủy lợi và môi trường sông tại cửa Tùng. Nghiên cứu đánh giá sự thay đổi về trường thủy động lực trước và sau khi xây dựng các công trình. Kết quả cho thấy sự thay đổi về dòng chảy, vận chuyển bùn cát và quá trình xói lở, bồi tụ tại cửa sông.

2.1. Ảnh hưởng đến dòng chảy và bùn cát

Các công trình thủy lợi đã làm thay đổi đáng kể dòng chảy và vận chuyển bùn cát tại cửa Tùng. Nghiên cứu sử dụng mô hình MIKE 11 để tính toán sự thay đổi về lưu lượng và mực nước. Kết quả cho thấy sự gia tăng tốc độ dòng chảy tại một số khu vực, gây xói lở và bồi tụ không đồng đều.

2.2. Tác động đến kinh tế xã hội

Các công trình thủy lợi không chỉ ảnh hưởng đến môi trường sông mà còn tác động đến hoạt động kinh tế - xã hội tại cửa Tùng. Nghiên cứu đánh giá sự thay đổi về giao thông thủy, nuôi trồng thủy sản và du lịch. Kết quả cho thấy sự cần thiết của việc quản lý nguồn nước và bảo vệ môi trường sông để phát triển bền vững.

III. Quản lý nguồn nước và bảo vệ môi trường

Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của quản lý nguồn nước và bảo vệ môi trường sông tại cửa Tùng. Các giải pháp được đề xuất bao gồm việc điều chỉnh quy hoạch các công trình thủy lợi, tăng cường giám sát môi trường và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường sông.

3.1. Giải pháp quản lý nguồn nước

Để quản lý hiệu quả nguồn nước tại cửa Tùng, nghiên cứu đề xuất việc sử dụng các mô hình toán để dự báo và điều chỉnh dòng chảy. Các giải pháp kỹ thuật như xây dựng đập điều tiết và kè chắn cát cũng được đề xuất để giảm thiểu tác động tiêu cực của các công trình thủy lợi.

3.2. Bảo vệ môi trường sông

Bảo vệ môi trường sông là yếu tố quan trọng để phát triển bền vững tại cửa Tùng. Nghiên cứu đề xuất các biện pháp như trồng rừng phòng hộ, kiểm soát xả thải và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường. Các giải pháp này nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực của các công trình thủy lợi đến môi trường sông.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Vùng cửa sông Cửa Tùng thuộc lưu vực sông Bến Hải, tỉnh Quảng Trị, là khu vực giao thoa phức tạp giữa các quá trình động lực sông – biển. Với chiều dài bờ biển khoảng 75 km và lưu vực sông Bến Hải rộng 809 km², vùng nghiên cứu có vai trò quan trọng trong tiêu thoát lũ, giao thông thủy và phát triển kinh tế xã hội ven biển. Theo số liệu quan trắc từ các trạm thủy văn Gia Vòng, Thạch Hãn, Cửa Việt và Đông Hà, lưu lượng trung bình năm của sông Bến Hải đạt khoảng 43,4 m³/s, trong khi lượng mưa năm dao động từ 2000 đến 2800 mm, tập trung chủ yếu vào mùa mưa từ tháng 8 đến tháng 12.

Trong những năm gần đây, sự xuất hiện của các công trình thủy lợi như cầu Tùng Luật, cảng cá Cửa Tùng và kè chắn cát đã tác động mạnh mẽ đến chế độ động lực học vùng cửa sông. Những thay đổi này ảnh hưởng đến dòng chảy, vận chuyển bùn cát, sóng và thủy triều, từ đó làm biến đổi hình thái vùng cửa sông, gây ra hiện tượng xói lở, bồi tụ và ảnh hưởng đến hoạt động kinh tế – xã hội. Mục tiêu nghiên cứu là phân tích chế độ động lực học vùng cửa sông Cửa Tùng dưới tác động của các công trình thủy lợi, đánh giá ảnh hưởng của chúng đến các yếu tố thủy lực và đề xuất giải pháp quản lý hiệu quả. Phạm vi nghiên cứu tập trung từ ngã ba hợp lưu sông Bến Hải và sông Cánh Hòm đến vùng ven biển Cửa Tùng, với độ sâu vùng biển ven bờ từ 0 đến 15 m. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc quy hoạch chỉnh trị, giảm thiểu thiệt hại thiên tai và phát triển bền vững vùng ven biển Quảng Trị.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình thủy văn – thủy lực hiện đại để nghiên cứu chế độ động lực học vùng cửa sông. Hai khung lý thuyết chính được áp dụng gồm:

• Lý thuyết động lực học sông – biển: Phân tích sự tương tác giữa dòng chảy sông, thủy triều, sóng biển và vận chuyển bùn cát trong vùng cửa sông. Khái niệm về vùng cửa sông, phân vùng cửa sông (đoạn gần cửa, đoạn cửa sông, vùng biển nông trước cửa sông) và các đặc trưng thủy văn – hải văn được sử dụng để xác định phạm vi và tính chất nghiên cứu.

• Mô hình thủy lực số trị: Sử dụng mô hình MIKE 11 (mô hình thủy lực 1 chiều) và MIKE 21-FM (mô hình thủy lực 2 chiều) để mô phỏng dòng chảy, sóng và vận chuyển bùn cát. Các khái niệm chính bao gồm: dòng chảy thuận – nghịch, dao động mực nước thủy triều, vận chuyển bùn cát, và ảnh hưởng của công trình thủy lợi đến trường thủy động lực.

Các khái niệm chuyên ngành như biên độ triều, dòng triều bán nhật, vận tốc dòng chảy, xói lở – bồi tụ bờ biển, và xâm nhập mặn cũng được phân tích chi tiết để làm rõ cơ chế biến đổi vùng cửa sông.

Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng kết hợp ba phương pháp nghiên cứu chính:

• Phân tích xác suất thống kê: Thu thập và xử lý số liệu khí tượng – thủy văn từ 7 trạm quan trắc trên địa bàn tỉnh Quảng Trị, bao gồm lượng mưa, mực nước, lưu lượng dòng chảy, sóng biển và gió. Thời gian số liệu từ năm 1976 đến nay đảm bảo độ tin cậy cao cho việc phân tích biến động theo mùa và năm.

• Mô hình toán thủy lực: Áp dụng mô hình MIKE 11 để mô phỏng dòng chảy trong mạng lưới sông Bến Hải, hiệu chỉnh và kiểm định mô hình dựa trên số liệu thực đo tại các trạm Gia Vòng, Thạch Hãn và Đông Hà. Mô hình MIKE 21-FM được sử dụng để mô phỏng trường sóng và dòng chảy 2 chiều vùng cửa sông và ven biển Cửa Tùng, giúp đánh giá ảnh hưởng của sóng và công trình thủy lợi đến biến động bờ biển.

• Phân tích tổng hợp: Kết hợp kết quả mô hình với phân tích hiện trạng công trình thủy lợi (cầu Tùng Luật, cảng cá, kè chắn cát) và điều kiện tự nhiên để đánh giá tác động tổng thể đến chế độ động lực học vùng cửa sông. Phương pháp này giúp xác định quy luật biến đổi dòng chảy, sóng, vận chuyển bùn cát và đề xuất giải pháp quản lý phù hợp.

Quá trình nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2010-2013, với cỡ mẫu số liệu khí tượng – thủy văn trên phạm vi toàn tỉnh Quảng Trị và các điểm đo thực địa tại vùng cửa sông Cửa Tùng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của công trình thủy lợi đến dòng chảy vùng cửa sông: Mô hình MIKE 11 cho thấy sau khi xây dựng cầu Tùng Luật và kè chắn cát, lưu lượng dòng chảy tại cửa sông giảm khoảng 15% vào mùa lũ, trong khi vận tốc dòng chảy tại các đoạn hẹp tăng lên 10-12%. Điều này làm thay đổi cơ cấu dòng chảy, gây tích tụ bùn cát ở một số khu vực và xói lở ở các đoạn khác.

2. Biến động sóng và tác động đến bờ biển: Mô hình MIKE 21-FM xác định sóng mùa đông có độ cao trung bình 0,7-0,8 m, với sóng lớn nhất lên đến 6 m, chủ yếu từ hướng Đông Bắc và Bắc. Sóng này tác động vuông góc với bờ biển Cửa Tùng, gây xói lở mạnh ở các đoạn không có kè chắn. Mùa hè sóng thấp hơn (0,6-0,7 m) và hướng chủ yếu Đông Bắc, tạo điều kiện bồi tụ cát.

3. Ảnh hưởng đến vận chuyển bùn cát và biến đổi hình thái cửa sông: Dòng chảy giảm lưu lượng kết hợp với sóng mạnh làm tăng hiện tượng bồi tụ phía Bắc cửa sông và xói lở phía Nam. Tỷ lệ bồi tụ tăng khoảng 20% so với trước khi có công trình, trong khi xói lở tăng 15%, gây mất cân bằng bùn cát và làm thay đổi hình thái cửa sông.

4. Tác động đến hoạt động kinh tế – xã hội: Các công trình thủy lợi đã cải thiện giao thông thủy và phát triển kinh tế ven biển, nhưng cũng gây ra ngập úng cục bộ do dòng chảy bị cản trở, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản. Ví dụ, khu vực gần cầu Tùng Luật có hiện tượng ngập lụt kéo dài hơn 10% thời gian mùa mưa so với trước đây.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các biến đổi trên là do sự thay đổi cơ học trong dòng chảy và sóng do công trình thủy lợi gây ra. So với các nghiên cứu tương tự ở vùng cửa sông ven biển miền Trung, kết quả này phù hợp với xu hướng biến đổi dòng chảy và bồi tụ – xói lở do công trình nhân tạo. Biểu đồ so sánh lưu lượng dòng chảy trước và sau công trình tại trạm Gia Vòng minh họa rõ sự giảm lưu lượng vào mùa lũ, trong khi biểu đồ vận tốc dòng chảy tại các điểm gần công trình cho thấy sự gia tăng cục bộ.

So với các vùng cửa sông khác như Cửa Việt, vùng Cửa Tùng có đặc điểm địa hình dốc và bờ biển hở nên tác động của sóng và dòng chảy mạnh hơn, làm cho biến động bờ biển diễn ra nhanh và phức tạp hơn. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy sự cần thiết của việc kết hợp mô hình thủy lực 1D và 2D để mô phỏng chính xác các quá trình động lực học đa chiều trong vùng cửa sông.

Ý nghĩa của nghiên cứu là cung cấp cơ sở khoa học để quản lý và quy hoạch các công trình thủy lợi, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và phát triển bền vững vùng cửa sông Cửa Tùng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường nạo vét luồng lạch định kỳ nhằm duy trì lưu lượng dòng chảy và giảm ngập úng, đặc biệt vào mùa mưa. Chủ thể thực hiện là Ban Quản lý Đê điều và Phòng chống lụt bão tỉnh Quảng Trị, với kế hoạch thực hiện hàng năm.

2. Xây dựng và cải tạo hệ thống kè chắn cát tại các đoạn bờ bị xói lở nghiêm trọng, ưu tiên khu vực phía Nam cửa sông. Thời gian thực hiện trong vòng 3 năm, do Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn chủ trì phối hợp với các đơn vị tư vấn.

3. Ứng dụng mô hình thủy lực số trị để dự báo biến động dòng chảy và sóng phục vụ công tác quy hoạch và quản lý tài nguyên ven biển. Cần thành lập nhóm chuyên gia nghiên cứu liên ngành, cập nhật dữ liệu quan trắc liên tục.

4. Phát triển hệ thống quan trắc thủy văn – hải văn tự động tại vùng cửa sông để theo dõi biến động mực nước, lưu lượng, sóng và xâm nhập mặn, giúp cảnh báo sớm và điều chỉnh các hoạt động khai thác. Chủ thể là Trung tâm Khí tượng Thủy văn tỉnh, phối hợp với Viện Địa lý.

5. Tuyên truyền và nâng cao nhận thức cộng đồng về tác động của các công trình thủy lợi và biến đổi môi trường ven biển, khuyến khích tham gia bảo vệ môi trường và sử dụng tài nguyên bền vững. Thời gian triển khai liên tục, do các cấp chính quyền địa phương và tổ chức xã hội thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý và quy hoạch thủy lợi, giao thông thủy: Luận văn cung cấp dữ liệu và phân tích chi tiết về tác động của công trình thủy lợi đến chế độ động lực học vùng cửa sông, giúp hoạch định chính sách và kế hoạch phát triển bền vững.

2. Các nhà nghiên cứu thủy văn – thủy lực và môi trường ven biển: Cung cấp phương pháp mô hình hóa kết hợp MIKE 11 và MIKE 21-FM, cùng với phân tích số liệu thực địa, làm cơ sở cho các nghiên cứu chuyên sâu về động lực học cửa sông và biến đổi môi trường.

3. Các kỹ sư thiết kế công trình thủy lợi, kè chắn bờ: Thông tin về ảnh hưởng của công trình đến dòng chảy, sóng và vận chuyển bùn cát giúp thiết kế các công trình phù hợp, giảm thiểu tác động tiêu cực và tăng hiệu quả khai thác.

4. Cộng đồng dân cư và doanh nghiệp hoạt động ven biển: Hiểu rõ tác động của các công trình thủy lợi đến môi trường sống và hoạt động kinh tế, từ đó có biện pháp thích ứng và tham gia bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần nghiên cứu chế độ động lực học vùng cửa sông Cửa Tùng?
   Vùng cửa sông là khu vực giao thoa phức tạp giữa sông và biển, chịu tác động của nhiều yếu tố thủy lực và công trình nhân tạo. Nghiên cứu giúp hiểu rõ quy luật biến đổi, từ đó quản lý và phát triển bền vững vùng ven biển, giảm thiểu thiệt hại do thiên tai.

2. Mô hình MIKE 11 và MIKE 21-FM có vai trò gì trong nghiên cứu?
   MIKE 11 mô phỏng dòng chảy 1 chiều trong mạng lưới sông, còn MIKE 21-FM mô phỏng dòng chảy và sóng 2 chiều vùng cửa sông và ven biển. Kết hợp hai mô hình giúp mô phỏng chính xác các quá trình thủy lực đa chiều và đánh giá tác động công trình.

3. Các công trình thủy lợi đã ảnh hưởng như thế nào đến dòng chảy và sóng?
   Công trình làm giảm lưu lượng dòng chảy mùa lũ khoảng 15%, tăng vận tốc dòng chảy cục bộ 10-12%, đồng thời sóng mùa đông với độ cao lên đến 6 m tác động mạnh gây xói lở bờ biển, làm thay đổi hình thái cửa sông.

4. Giải pháp nào được đề xuất để giảm thiểu tác động tiêu cực?
   Các giải pháp gồm nạo vét luồng lạch định kỳ, xây dựng kè chắn cát, ứng dụng mô hình dự báo, phát triển hệ thống quan trắc tự động và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm quản lý hiệu quả vùng cửa sông.

5. Ai là đối tượng chính nên sử dụng kết quả nghiên cứu này?
   Nhà quản lý quy hoạch thủy lợi, nhà nghiên cứu thủy văn – thủy lực, kỹ sư thiết kế công trình thủy lợi, cộng đồng dân cư và doanh nghiệp ven biển đều có thể ứng dụng kết quả để phát triển bền vững và giảm thiểu rủi ro thiên tai.

Kết luận

• Luận văn đã phân tích chi tiết chế độ động lực học vùng cửa sông Cửa Tùng dưới tác động của các công trình thủy lợi, sử dụng mô hình MIKE 11 và MIKE 21-FM kết hợp số liệu quan trắc thực tế.
• Kết quả cho thấy công trình thủy lợi làm thay đổi lưu lượng dòng chảy, vận tốc, sóng và vận chuyển bùn cát, gây biến đổi hình thái cửa sông và ảnh hưởng đến hoạt động kinh tế – xã hội.
• Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm duy trì cân bằng động lực học, giảm thiểu xói lở, bồi tụ và ngập úng vùng cửa sông.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho quy hoạch chỉnh trị và phát triển bền vững vùng ven biển Quảng Trị trong giai đoạn tiếp theo.
• Khuyến nghị tiếp tục cập nhật số liệu quan trắc, ứng dụng mô hình tiên tiến và tăng cường hợp tác liên ngành để nâng cao hiệu quả quản lý vùng cửa sông.

Hành động tiếp theo là triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời mở rộng nghiên cứu đánh giá tác động lâu dài của biến đổi khí hậu và phát triển kinh tế xã hội đến vùng cửa sông Cửa Tùng. Các nhà quản lý và chuyên gia được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng kế hoạch phát triển bền vững và phòng chống thiên tai hiệu quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TÓM LƯỢC ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU 1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 1. Vị trí địa lý Quảng Trị là một tỉnh ở Bắc Trung Bộ nằm trong khoảng 106032'-107024' P P P P kinh độ Đông, 16018'-17010' vĩ độ Bắc, cách Hà Nội 582 km về phía Nam và cách P P P P thành phố Hồ Chí Minh 1121 km về phía Bắc.

Phía Bắc tỉnh Quảng Trị giáp Quảng Bình, phía Nam giáp Thừa Thiên Huế, phía Tây giáp tỉnh Savanakhet (Lào) và phía đông giáp Biển Đông. Vùng tính toán từ cầu Hiền Lương đến vùng ven biển Cửa Tùng. Bãi biển Cửa Tùng trải dài gần 1 km nằm ở thôn An Đức, xã Vĩnh Quang, huyện Vĩnh Linh (Quảng Trị). Kề sát phía Nam bãi biển là cửa của dòng sông Hiền Lương.

Vùng nghiên cứu kéo dài từ cầu Hiền Lương đến vùng ven biển Cửa Tùng. Toạ độ địa lý nằm trong khoảng từ 170 07’ 67’’ đến 160 96’ 73’’ vĩ độ Bắc và P P P P từ1070 05’ 30’’ đến 1070 05’ 70’’ kinh độ Đông.1: Đặc điểm địa hình HVTH: Lưu Thị Thu Hiền Lớp CH19V Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật -6- Ngành Thủy văn học Tỉnh Quảng Trị chủ yếu nằm ở phần đông của dãy Trường Sơn có đường biên giới chung với Lào dài 206 km thuộc đất liền và có đường bờ biển dài 75 km. Ðịa hình tỉnh đa dạng bao gồm núi, đồi, đồng bằng và cồn cát ven biển chạy dọc theo hướng từ Tây Bắc xuống Đông Nam. Các khối núi thấp và trung bình tập trung chủ yếu ở phía Tây Bắc của lãnh thổ.

Địa hình bao gồm nhiều loại nhưng nét nổi bật là dốc nghiêng từ Tây sang Đông. Ở phía Tây là vùng núi cao rồi hạ xuống vùng đồi và núi thấp với tổng diện tích khoảng 81% diện tích toàn lãnh thổ, tiếp theo vùng đồi và núi thấp là vùng đồng bằng chiếm 11,5% diện tích và phía đông là vùng cồn cát ven biển. Địa hình của lưu vực sông Bến Hải có thể chia làm hai phần rõ rệt: - Lưu vực sông Bến Hải bắt nguồn từ dãy Trường Sơn đổ về sông Bến Hải. Địa hình lưu vực khá phức tạp, sông trong lưu vực này có độ dốc lớn từ 150/ 00 đến P P R R 800/ 00 , độ dốc sườn núi khoảng 3000/ 00.

P P R R P P R R - Lưu vực vùng đồng bằng hạ lưu sông Bến Hải: Nhìn chung địa hình đồng bằng khá đơn giản, cao độ tương đối bằng phẳng và thay đổi từ +0,5 đến +3,5m, xen kẽ các đồng ruộng và các khu nuôi trồng thủy sản là các cụm dân cư ở cao độ trên +3,0 đến +5,0m. Vùng nghiên cứu có thế dốc chung từ đỉnh Trường Sơn đổ ra biển. Do sự phát triển của các bình nguyên đồi thấp nên địa hình ở vùng này rất phức tạp. Địa chất, thổ nhưỡng 1.

Đặc điểm địa chất. Địa tầng phát triển không liên tục, các trầm tích từ Paleozoi hạ tới Kainozoi trong đó trầm tích Paleozoi chiếm chủ yếu, gồm 9 phân vị địa tầng, còn lại 6 phân vị thuộc Meôzoi và Kainozoi. Địa chất trong vùng có những đứt gãy chạy theo hướng từ đỉnh Trường Sơn ra biển tạo thành các rạch sông chính cắt theo phương Tây Đông. Tầng đá gốc ở đây nằm sâu, tầng phủ dày.

Phần thềm lục địa được thành tạo từ trầm tích sông biển và sự di đẩy của dòng biển tạo thành. HVTH: Lưu Thị Thu Hiền Lớp CH19V Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật -7- Ngành Thủy văn học Vỏ phong hoá chủ yếu phát triển trên đất đá bazan (Vĩnh Linh) vùng trầm tích biển và phù sa sông, gồm các tiểu vùng: bazan Vĩnh Linh, cồn cát, bãi cát dọc bờ biển, đất nhiễm mặn Cửa Tùng. Đặc điểm thổ nhưỡng. Lớp phủ thổ nhưỡng tỉnh Quảng Trị đặc trưng bởi gần 80% diện tích lãnh thổ là đất hình thành tại chỗ, bao gồm hầu hết đất thoát nước, chịu ảnh hưởng của quá trình feralit hoá dưới chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa và thảm thực vật rừng nhiệt đới.

Đất có nguồn gốc bồi đắp của hệ thống thuỷ văn chiếm 20%, tập trung chủ yếu ở đồng bằng và ven biển. Sự phong phú của các chủng loại đất dẫn tới sự khác biệt về điều kiện sinh thái, thích ứng cho nhiều quần xã thực vật khác nhau. Từ rừng rậm nhiệt đới gió mùa thường xanh trên đất thoát nước tới rừng ngập mặn nhiệt đới, rừng rậm thường xanh nhiệt đới trên cát ven biển đa dạng, phong phú trước khi có sự tác động của con người. Dựa trên các yếu tố hình thành đất và quá trình hình thành đất, có thể nêu khái quát một số nhóm đất chính ở vùng cửa sông ven biển tỉnh Quảng Trị như sau: Đất cát biển: Phân bố thành vùng rộng lớn thuộc các huyện duyên hải từ Vĩnh Linh tới Hải Lăng, chiều rộng trung bình 5 - 6 km.

Gồm các cồn cát, bãi cát với thành phần chính là cát trắng, cát vàng và đất cát triều chịu ảnh hưởng của thuỷ triều. Thành phần cơ giới nhẹ, khả năng giữ nước kém, chỉ trồng được một số loại cây hoa màu, trồng rừng phi lao, bạch đàn để chống gió và cát bay trên biển. Đất mặn: Phân bố rải rác ở Cửa Việt, Cửa Tùng trên đất mặn nhiều chủ yếu là đất mặn tràn bởi thuỷ triều, ruộng muối, đất mặn sú vẹt lầy thụt thành phần cát bùn. Thảm thực vật ngập mặn ít nhiều còn tồn tại với các loài chịu ngập mặn.

Đất mặn ít và trung bình chịu ảnh hưởng của mạch nước lợ hoặc nước nhiễm mặn. Đất phù sa: Chủ yếu thuộc vùng phù sa được bồi của 2 hệ thống sông Bến Hải, Thạch Hãn và sông suối các huyện miền núi trong tỉnh. Nhóm đất này được chia thành các loại đất chính sau: HVTH: Lưu Thị Thu Hiền Lớp CH19V Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật -8- Ngành Thủy văn học - Đất phù sa được bồi: Phân bố ngoài đê các hệ thống sông chính thuộc đồng bằng và ven suối thượng du. Thành phần cơ giới nhẹ, giữ nước kém.

- Đất phù sa không được bồi: Phân bố hầu hết khắp các huyện đồng bằng, trên các địa hình thấp, trong đê. Chế độ ngập kéo dài, quá trình glây ít nhiều xuất hiện. - Đất phù sa glây mạnh chủ yếu trên địa hình thấp, lòng chảo, chịu úng lụt thường xuyên chủ yếu do chế độ mưa mùa hè. - Đất lầy thụt: Ngập nước thường xuyên, phân bố rải rác trong các huyện đồng bằng và trung du.

Thảm phủ thực vật Trong thời gian chiến tranh, tỉnh Quảng Trị nằm trong vùng bị huỷ diệt khốc liệt, lớp phủ thực vật bị tàn phá. Rừng trồng theo chương trình hỗ trợ của PAM dọc các quốc lộ hoặc tỉnh lộ phát triển nhanh và có hiệu quả môi trường rõ rệt. Từ các chương trình Quốc gia 327, 264 và kế hoạch trồng rừng, trồng cây nhân dân của cấp tỉnh, phát động và đầu tư, đã nâng cao tỷ lệ che phủ rừng khá nhanh, độ che phủ rừng đã tăng bình quân 1%/năm. Mạng lưới sông ngòi Hệ thống sông ngòi Quảng Trị chủ yếu đều bắt nguồn từ phía Đông của dãy Trường Sơn, chảy qua vùng trung du, đồng bằng rồi đổ ra biển qua Cửa Việt, Cửa Tùng và phá Tam Giang.

Có sự phân hóa rõ rệt theo mùa. Quảng Trị có 12 con sông lớn tập trung thành 3 hệ thống chính, đó là: Bến Hải, Thạch Hãn và Ô Lâu (Mỹ Chánh). Đặc điểm chung của các hệ thống sông ở đây là ngắn dưới 100 km, hướng chảy từ Tây sang Đông, độ dốc trung bình khoảng 13-25 m/km, lòng sông hẹp, nhiều ghềnh thác. Mật độ sông ngòi toàn tỉnh vào khoảng 0,8-1km/km2, tăng dần từ P P Đông sang Tây: đồng bằng mật độ sông ngòi 0,4-0,5 km/km2, miền núi đạt trên 1 P P km/km2.

P P HVTH: Lưu Thị Thu Hiền Lớp CH19V Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật -9- Ngành Thủy văn học Hình 1.2: Sơ đồ mạng lưới sông suối tỉnh Quảng Trị  Hệ thống sông Bến Hải Sông Bến Hải dài 65km, lưu vực có diện tích khoảng 809km2, chiếm khoảng P P 20% lãnh thổ tỉnh. Sông bắt nguồn từ khu vực Động Châu có độ cao 1257m. Các phụ lưu ở thượng nguồn gồm có sông Sa Lung (Bến xe) và sông Rào Thanh. Lưu lượng trung bình năm 43,4m3/s.

Sông đổ ra biển ở Cửa Tùng. P P  Hệ thống sông Thạch Hãn Hệ thống sông Thạch Hãn có quy mô lớn nhất, chiều dài 155 km, diện tích lưu vực 2660 km2, lưu lượng dòng chảy trung bình năm 130 m3/s. Hệ thống sông P P P P HVTH: Lưu Thị Thu Hiền Lớp CH19V Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật - 10 - Ngành Thủy văn học Thạch Hãn có hai chi nhánh lớn là sông Hiếu Giang ở phía Bắc và sông Thạch Hãn ở phía Nam, gặp nhau tại Thượng Nghĩa, đổ ra biển tại Cửa Việt. Sông Thạch Hãn ở phía Nam có quy mô lớn hơn bắt nguồn từ các dãy núi lớn Động Sa Mui, Động Voi Mẹp (nhánh Rào Quán), Động Ba Lê, Động Dang (nhánh Đakrông).

Hiện đang xây dựng nhà máy thủy điện Rào Quán trên lưu vực nhánh Rào Quán tại khu vực xã Làng Miệt.  Hệ thống sông Ô Lâu (sông Mỹ Chánh) Hệ thống sông này được hợp bởi hai nhánh sông chính là Ô Lâu ở phía Nam và sông Mỹ Chánh ở phía Bắc. Tổng lưu vực của hai sông khoảng 900 km2, chiều P P dài 65 km. Sông đổ vào phá Tam Giang thuộc địa phận Thừa Thiên Huế.

Ngoài ra, Quảng Trị còn có một số sông nhỏ, thượng nguồn sông Sê Pon đổ vào lưu vực Mê Kông. Hệ thống suối phát triển rất mạnh ở phần thượng nguồn, tạo nên mạng lưới khá dày đặc. Các thung lũng suối phần lớn rất hẹp, độ dốc lớn tạo ra nhiều thác cao hàng trăm mét và phân bậc phức tạp. Như đã trình bày trên, hệ thống sông ngòi khu vực nghiên cứu thường ngắn và dốc, chảy xiết về mùa lũ, vì vậy sau mưa thượng nguồn, nước tập trung về đồng bằng nhanh, gây ngập lụt.

Vai trò của chế độ thuỷ văn với khả năng điều tiết của thảm thực vật rất lớn, nhất là đối với các loại hình rừng rậm thường xanh. Do địa hình lãnh thổ nghiên cứu hẹp và dốc nên sông suối thường ngắn, có độ dốc lớn, khả năng tập trung nước nhanh. Vùng đồng bằng ven biển thấp, cửa tiêu thoát hẹp, hoặc không thuận, nước sông nhanh chóng tập trung về đồng bằng, nên hễ có mưa to là có lũ, ngay cả trong mùa hè, đó là lũ tiểu mãn. Nước lên với cường suất rất cao nhưng lại rút chậm do ảnh hưởng của thuỷ triều và các đường ngăn lũ, nên vùng đồng bằng ven sông thường bị nước lên xuống thất thường.