Tổng quan nghiên cứu

Huyện Gò Công Đông, tỉnh Tiền Giang, là vùng duyên hải có tổng diện tích khoảng 267,7 km² với dân số năm 2011 là khoảng 154 nghìn người. Khu vực này tiếp giáp biển Đông và hai cửa sông lớn là cửa Tiểu và cửa Soài Rạp, tạo điều kiện thuận lợi cho giao thương và phát triển kinh tế biển. Tuy nhiên, vùng bờ biển Gò Công Đông đang phải đối mặt với tình trạng xói lở nghiêm trọng, với tốc độ xói lở lên đến hàng chục mét mỗi năm, thuộc nhóm bờ biển bị xói lở mạnh nhất Đồng bằng sông Cửu Long. Hậu quả là diện tích rừng phòng hộ ven biển bị thu hẹp nghiêm trọng, chiều dày rừng chỉ còn dưới 100m, thậm chí có đoạn bị xâm thực vào tận chân đê biển.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá thực trạng và quy luật diễn biến xói lở, bồi tụ bờ biển Gò Công Đông, xác định nguyên nhân gây xói lở và đề xuất các giải pháp khắc phục tổng thể, đặc biệt cho các đoạn đê xung yếu không còn rừng phòng hộ bảo vệ. Phạm vi nghiên cứu tập trung tại các xã Vàm Láng, Kiểng Phước, Tân Điền và Tân Thành thuộc huyện Gò Công Đông, tỉnh Tiền Giang. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ an toàn tính mạng, tài sản của hơn 330.000 người dân ven biển, đồng thời góp phần phát triển kinh tế biển bền vững trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nước biển dâng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về động lực bờ biển và vận chuyển bùn cát, bao gồm:

  • Lý thuyết sóng và dòng chảy ven bờ: Sóng biển khi tiến vào vùng nước nông thay đổi chiều cao và bước sóng do hiệu ứng nước nông, khúc xạ và nhiễu xạ, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình xói lở và bồi tụ bờ biển.
  • Mô hình đồng chảy ven bờ: Đồng chảy ven bờ là tổng hợp của các dạng dòng chảy do sóng, gió, dao động triều và dòng chảy sông, quyết định sự vận chuyển bùn cát dọc và ngang bờ.
  • Khái niệm rừng phòng hộ ven biển: Rừng phòng hộ có vai trò điều hòa khí hậu, giảm sóng, hạn chế xói lở và tạo điều kiện tích tụ bùn cát, góp phần bảo vệ đê biển và môi trường sinh thái ven biển.
  • Mô hình toán học mô phỏng biến đổi hình thái bờ biển: Sử dụng các phần mềm mô hình như MIKE 21, LITPACK để mô phỏng diễn biến đường bờ, vận chuyển bùn cát và đánh giá hiệu quả các giải pháp kỹ thuật.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp các phương pháp sau:

  • Thu thập và phân tích số liệu thực địa: Sử dụng số liệu khí tượng thủy văn (gió, mưa, thủy triều), số liệu quan trắc dòng chảy, sóng, bùn cát từ các trạm quan trắc trong khu vực và các nguồn dữ liệu vệ tinh MODIS.
  • Phân tích ảnh viễn thám và GIS: Chồng ghép bản đồ, ảnh vệ tinh các năm 1965, 1989, 2000, 2006, 2010 để đánh giá diễn biến đường bờ và diện tích rừng phòng hộ qua các giai đoạn.
  • Điều tra thực địa và phỏng vấn chuyên gia, người dân địa phương: Kiểm chứng kết quả phân tích ảnh vệ tinh, đánh giá thực trạng rừng phòng hộ và xói lở bờ biển.
  • Mô hình toán học: Sử dụng mô hình LITPACK và mô hình thủy động lực để mô phỏng biến đổi đường bờ, vận chuyển bùn cát và đánh giá hiệu quả các giải pháp kỹ thuật giảm sóng gây bồi.
  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Số liệu thu thập từ 4 xã ven biển, các trạm quan trắc thủy văn và khí tượng trong khu vực, lựa chọn các đoạn đê xung yếu làm trọng tâm phân tích nhằm đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy cao.

Thời gian nghiên cứu tập trung vào giai đoạn từ năm 1965 đến 2010, với các số liệu khí tượng thủy văn từ 1986 đến 2009, nhằm phản ánh đầy đủ diễn biến và xu hướng biến đổi bờ biển trong hơn 4 thập kỷ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tốc độ xói lở bờ biển cao và diện tích rừng phòng hộ giảm mạnh: Từ năm 1965 đến 2010, tổng diện tích bờ biển bị xói lở khoảng 650 ha, trong khi diện tích bồi tụ chỉ khoảng 54 ha. Tốc độ xói lở trung bình khoảng 10 m/năm, có đoạn lên đến 17 m/năm. Diện tích rừng phòng hộ ven biển giảm từ 933 ha năm 2006 xuống còn 617 ha năm 2010, mất khoảng 316 ha trong 4 năm, tương đương giảm gần 34%.

  2. Phân bố xói lở không đồng đều theo đoạn bờ: Đoạn bờ xã Kiểng Phước có tốc độ xói lở trung bình 10 m/năm, đoạn đê xung yếu thuộc xã Tân Điền và Tân Thành có tốc độ xói lở cao nhất, trung bình 12 m/năm, có đoạn lên đến 17 m/năm. Đoạn ven cửa Tiểu là khu vực duy nhất có hiện tượng bồi tụ với tốc độ trung bình 9 m/năm.

  3. Nguyên nhân xói lở chủ yếu do tác động kết hợp của tự nhiên và con người: Tác động tự nhiên gồm sóng lớn do gió mùa Đông Bắc, dòng chảy ven bờ phức tạp do ảnh hưởng của các cửa sông Mekong, Sài Gòn - Đồng Nai và dao động triều. Tác động con người chủ yếu là việc chặt phá rừng phòng hộ để nuôi tôm, xây dựng đê biển và các công trình ven biển làm suy giảm khả năng chắn sóng và giữ bùn cát của rừng.

  4. Hiện trạng kè đê biển và rừng phòng hộ: Tuyến đê biển dài 43,6 km đã được gia cố bằng các công trình kè bê tông cốt thép, đá hộc và ống buy, nhưng vẫn xuất hiện hiện tượng xói sâu chân kè, sụp lún tại một số đoạn. Rừng phòng hộ ven biển hiện chỉ còn khoảng 1.600 ha, giảm hơn 50% so với trước đây, nhiều đoạn không còn rừng bảo vệ, làm gia tăng nguy cơ xói lở.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự suy thoái nghiêm trọng của rừng phòng hộ ven biển và tốc độ xói lở bờ biển cao là mối đe dọa lớn đối với an toàn đê biển và sinh kế người dân ven biển Gò Công Đông. Sự kết hợp giữa tác động tự nhiên như sóng lớn, dòng chảy ven bờ và tác động con người như phá rừng, xây dựng công trình không đồng bộ đã làm mất cân bằng động lực bờ biển.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, tốc độ xói lở tại Gò Công Đông thuộc nhóm cao, tương đương với các vùng bờ biển bị xói lở nghiêm trọng ở Đồng bằng sông Cửu Long và một số vùng duyên hải Đông Nam Á. Việc sử dụng mô hình toán học mô phỏng đã giúp đánh giá chính xác diễn biến đường bờ và hiệu quả các giải pháp kỹ thuật, từ đó đề xuất các phương án bảo vệ bờ biển phù hợp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ tốc độ xói lở theo từng đoạn bờ, bảng thống kê diện tích rừng phòng hộ qua các năm, biểu đồ phân bố hướng và tốc độ gió mùa, cũng như mô hình mô phỏng biến đổi đường bờ trước và sau khi xây dựng công trình kè.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng hệ thống kè giảm sóng kết hợp trồng rừng phòng hộ: Thiết kế và thi công các công trình kè ngầm, kè mềm như túi Geotube, mỏ hàn mềm kết hợp trồng rừng ngập mặn nhằm giảm sóng, tạo điều kiện bồi tụ bùn cát và phục hồi rừng phòng hộ. Thời gian thực hiện trong 3-5 năm, chủ thể thực hiện là chính quyền địa phương phối hợp với các viện nghiên cứu.

  2. Phục hồi và phát triển rừng phòng hộ ven biển: Tăng cường trồng mới và bảo vệ rừng phòng hộ hiện có, áp dụng các biện pháp quản lý bền vững, hạn chế khai thác trái phép. Mục tiêu tăng diện tích rừng phòng hộ lên ít nhất 1.000 ha trong 5 năm tới, do Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn chủ trì.

  3. Quản lý và kiểm soát khai thác tài nguyên ven biển: Xây dựng quy định nghiêm ngặt về khai thác rừng, nuôi trồng thủy sản và xây dựng công trình ven biển nhằm hạn chế tác động tiêu cực đến động lực bờ biển. Thực hiện giám sát thường xuyên, phối hợp với các cơ quan chức năng trong vòng 2 năm đầu.

  4. Nâng cao nhận thức cộng đồng và đào tạo kỹ thuật: Tổ chức các chương trình tuyên truyền, đào tạo kỹ thuật cho người dân về bảo vệ bờ biển, rừng phòng hộ và ứng phó với biến đổi khí hậu. Thời gian triển khai liên tục, chủ thể là các tổ chức chính quyền địa phương và các tổ chức phi chính phủ.

  5. Ứng dụng mô hình toán học trong quản lý bờ biển: Sử dụng các mô hình mô phỏng để dự báo diễn biến bờ biển, đánh giá hiệu quả các giải pháp kỹ thuật trước khi triển khai thực tế, giúp tối ưu hóa nguồn lực và giảm thiểu rủi ro. Thực hiện thường xuyên, phối hợp với viện nghiên cứu và các trường đại học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Chính quyền địa phương và các cơ quan quản lý ven biển: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy hoạch phát triển kinh tế biển và bảo vệ môi trường bền vững.

  2. Các nhà khoa học và nghiên cứu sinh trong lĩnh vực thủy lợi, môi trường và biến đổi khí hậu: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, mô hình toán học và dữ liệu thực địa để phát triển các nghiên cứu tiếp theo.

  3. Doanh nghiệp và nhà đầu tư trong lĩnh vực xây dựng công trình ven biển và nuôi trồng thủy sản: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật và quản lý bền vững nhằm giảm thiểu rủi ro và tăng hiệu quả đầu tư.

  4. Cộng đồng dân cư ven biển và các tổ chức phi chính phủ: Nâng cao nhận thức về bảo vệ bờ biển, rừng phòng hộ và tham gia các hoạt động bảo vệ môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao bờ biển Gò Công Đông bị xói lở nghiêm trọng?
    Xói lở do tác động kết hợp của sóng lớn từ gió mùa Đông Bắc, dòng chảy ven bờ phức tạp do các cửa sông lớn, cùng với việc phá rừng phòng hộ ven biển làm mất khả năng chắn sóng và giữ bùn cát.

  2. Rừng phòng hộ ven biển có vai trò gì trong bảo vệ bờ biển?
    Rừng phòng hộ giảm sóng, hạn chế dòng chảy mạnh, tạo điều kiện tích tụ bùn cát, giúp ổn định đường bờ và bảo vệ đê biển, đồng thời điều hòa khí hậu và bảo vệ đa dạng sinh học.

  3. Giải pháp kỹ thuật nào hiệu quả để giảm xói lở bờ biển?
    Kết hợp xây dựng kè giảm sóng như kè ngầm, mỏ hàn mềm, túi Geotube với phục hồi rừng phòng hộ là giải pháp tổng thể hiệu quả nhất, vừa giảm sóng vừa tạo điều kiện bồi tụ.

  4. Mô hình toán học được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu?
    Mô hình mô phỏng biến đổi đường bờ và vận chuyển bùn cát giúp dự báo diễn biến bờ biển, đánh giá hiệu quả các giải pháp kỹ thuật trước khi triển khai thực tế.

  5. Làm thế nào để cộng đồng ven biển tham gia bảo vệ bờ biển?
    Thông qua các chương trình tuyên truyền, đào tạo kỹ thuật, nâng cao nhận thức về vai trò của rừng phòng hộ và tác động của biến đổi khí hậu, cộng đồng có thể tham gia bảo vệ và phục hồi môi trường ven biển.

Kết luận

  • Đã xác định được thực trạng xói lở nghiêm trọng và suy thoái rừng phòng hộ ven biển Gò Công Đông với tốc độ xói lở trung bình khoảng 10 m/năm và diện tích rừng giảm gần 34% trong 4 năm.
  • Nguyên nhân xói lở là sự kết hợp của các yếu tố tự nhiên (sóng, gió, dòng chảy, triều) và tác động con người (phá rừng, xây dựng công trình).
  • Đề xuất giải pháp tổng thể kết hợp xây dựng kè giảm sóng và phục hồi rừng phòng hộ nhằm bảo vệ đê biển và phát triển bền vững kinh tế biển.
  • Mô hình toán học được ứng dụng hiệu quả trong đánh giá và thiết kế các giải pháp kỹ thuật.
  • Khuyến nghị triển khai các giải pháp trong vòng 3-5 năm, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng và quản lý khai thác tài nguyên ven biển.

Tiếp theo, cần triển khai thực hiện các giải pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng phạm vi và ứng dụng công nghệ mới để bảo vệ bờ biển Gò Công Đông hiệu quả hơn. Đề nghị các cơ quan quản lý, nhà khoa học và cộng đồng cùng phối hợp hành động để bảo vệ môi trường ven biển và phát triển kinh tế bền vững.