Chương 1: Tổng quan về điều kiện tự nhiên và thông tin sơ bộ về dự án cảng nước sâu gần bờ Lạch Huyện - Hải Phòng 1. Về điều kiện tự nhiên Trong bước nghiên cứu điều chỉnh dự án đầu tư xây dựng công trình cảng cửa ngõ quốc tế Hải Phòng, các tài liệu về điều kiện tự nhiên trong và xung quanh khu vực dự án được thu thập từ các cơ quan và nguồn dữ liệu khác nhau. Các nguồn số liệu thu thập phục vụ nghiên cứu bao gồm: Số liệu điều kiện tự nhiên phục vụ lập dự án đầu tư xây dựng công trình cảng cửa ngõ quốc tế Hải Phòng - TEDI thực hiện năm 2006. Các số liệu khảo sát địa chất, thủy văn phục vụ nghiên cứu, rà soát và chuẩn bị đầu tư dự án cảng cửa ngõ quốc tế Lạch Huyện của tư vấn HanDong (Hàn Quốc) và Nippon Koei (Nhật Bản) thực hiện năm 2007 và 2008.
Các kết quả khảo sát hiện trường như đo thủy đạc ở khu vực cảng, khảo sát địa chất công trình tại khu vực dọc theo đê chắn sóng, khảo sát chất đất mặt, dòng chảy và sóng phục vụ nghiên cứu sơ bộ về dự án xây dựng hạ tầng cảng Lạch Huyện, Việt Nam do JICA tiến hành trong giai đoạn đầu từ tháng 10 năm 2009 đến tháng 2 năm 2010. Đặc điểm địa hình Hải Phòng là một thành phố cảng nằm ở phía Đông miền duyên hải phía Bắc, cách Thủ đô Hà Nội khoảng 120km. Khu vực khảo sát thuộc đảo Cát Hải, cách trung tâm TP Hải Phòng 13km về hướng Đông. Địa hình đáy biển của vịnh Hải Phòng khá thoải với độ dốc trung bình từ 0,04% đến 0,08% theo hướng Nam Đông Nam.
Những doi cát và đụn cát xuất hiện dọc theo các cửa sông và trồi lên khi thủy triều xuống. Khu vực xây dựng cảng nằm trên các doi cát dọc bờ phía Tây Nam cửa sông Lạch Huyện, bắt đầu từ tuyến kè phía Đông đảo Cát Hải với chiều dài khoảng 6.000m và chiều rộng khoảng 1. Cao độ biến đổi từ +2,0m đến 0m theo hệ Hải đồ, sâu dần về phía Đông - Nam. Điều kiện địa chất công trình 1.
Điều kiện chung Khu vực phát triển cảng Lạch Huyện nằm ở vùng hạ lưu sông Hồng (sông Cái). Hiện tại ở đây có một lớp sét dày được tạo ra bởi khối lượng lớn đất và cát di chuyển từ cửa Nam Triệu và cửa Lạch Huyện. Dự án nằm ở huyện Cát Hải, thành phố Hải Phòng. Địa điểm xây dựng dự án là bờ phải sông Lạch Huyện.
Bờ phải của sông bắt đầu từ cầu tàu bằng đá ở Nam đảo Cát Hải, là dải cát lớn với chiều dài khoảng 6.000m và chiều rộng 1.000m, cao trình từ 0 đến +1,0m hệ Hải đồ. Bờ đối diện là đảo Cát Bà. Đặc điểm địa chất công trình Hình 1.1 Vị trí khu vực khảo sát trên bản đồ địa chất (Nguồn: Trích từ bản đồ địa hình Việt Nam – Lào – Campuchia 1971) Năm 2007 TEDI đã thực hiện khảo sát địa chất và phân tích chỉ tiêu cơ lý đất tại khu vực này để lập Báo cáo đầu tư cho dự án xây dựng Cảng cửa ngõ quốc tế Lạch Huyện. Sau đó năm 2008, Nippon Koei đã tiến hành khoan bổ sung 5 lỗ khoan (PBH-1 đến 5) và thực hiện thí nghiệm trong phòng để phân tích chỉ tiêu cơ lý đất.
7 Năm 2010, 10 lỗ khoan thăm dò và thí nghiệm phân tích chỉ tiêu cơ lý của đất cũng được thực hiện trong “nghiên cứu sơ bộ về dự án xây dựng cảng cửa ngõ quốc tế Lạch Huyên, Việt Nam” do JICA thực hiện. Theo kết quả nghiên cứu SAPROF, địa tầng khu vực được phân chia thành các lớp địa chất theo trình tự mới trong bảng 1. Điều kiện thủy văn 1. Mực nước Dự báo thủy triều tại đảo Hòn Dấu trong báo cáo nghiên cứu khả thi của TEDI như sau.
Mực thuỷ triều dao động từ +0,43m hệ Hải đồ (mực nước thấp nhất) đến +3,55m (mực nước cao nhất). Mực nước cao nhất: +4,43m Mực nước cao thiết kế (P 1% ): + 3,55m Mực nước trung bình cao: + 3,05m Mực nước trung bình thiết kế (P 50% ): + 1,95m Mực nước trung bình thấp: + 0,91m Mực nước thấp thiết kế (P 99% ): +0,43m Mực nước thấp nhất: +0,03m 1. Sóng Theo “Báo cáo Kế hoạch tăng cường năng lực các cảng miền Bắc, tháng 9 năm 2009”, thống kê tần suất chiều cao sóng và hướng sóng xuất hiện tại trạm Hòn Dấu(trong 3 năm từ 2006 đến 2008) cho biết đặc điểm của sóng thông thường gây ra bởi gió trong khu vực. Sóng có chiều cao hơn 1m có tần suất là 8,59% và tần suất xuất hiện sóng có hướng chủ đạo từ Đông sang Nam là 60%.
Nhưng sóng cao thường có hướng chủ đạo từ Đông Nam sang Đông. Theo “Báo cáo hiệu chỉnh cuối kỳ của TEDI”. Chiều cao sóng cực đại đo được tại trạm khí tượng Hòn Dấu từ 1963 đến 1985 được thể hiện dưới đây.3 phụ lục cho biết chiều cao sóng cực đại đo được tại trạm Hòn Dấu là 5,6m và trong 20 năm chỉ xuất hiện 2 lần. Dòng chảy, độ đục Dòng chảy, sóng, và độ đục được quan trắc liên tục để thu thập các thông tin cần thiết để mô phỏng sa bồi.
Khảo sát được thực hiện tại 6 trạm ngoài biển và 5 trạm trên con sông dẫn đến khu vực cảng Lạch Huyện trong tháng 05 năm 2011. Tại các trạm C1 đến C6 ngoài biển công tác quan trắc diễn ra trong 30 ngày liên tiếp, tại các trạm R1 đến R5 trên sông công tác quan trắc diễn ra trong vòng 52h liên tiếp khi triều cao (kỳ triều cường) và khi triều thấp (kỳ triều kiệt). Vị trí các trạm xem trong hình 1. Kết quả quan trắc sóng, chiều cao sóng trung bình của 1 tháng là xấp xỉ 0,4m, chiều cao sóng cực đại đo được tại trạm C6 là 1,43m, và tại trạm C3 là 1,83m.
Sóng nước sâu có hướng chủ đạo là Nam - Đông Nam. Vận tốc dòng chảy cực đại là 1,15m/s tại trạm C1 và có xu hướng giảm đi theo khoảng cách tính từ khu vực cảng Lạch Huyện. Về nồng độ chất rắn lơ lửng, nồng độ trung bình là khoảng 0,17÷2,2g/L và nồng độ cực đại là khoảng 0,4÷1,0g/L. Chi tiết xem trong bảng 1.
Kết quả quan trắc sóng trên con sông nối với khu vực cảng, vận tốc dòng chảy cực đại đo được tại trạm R5 ở cửa sông Lạch Huyện khi mực nước cao nhất (triều cường) là 1,33m/giây. Về nồng độ chất rắn lơ lửng, nồng độ trung bình là khoảng 0,15÷0,21g/L và là giá trị giống như giá trị đo được tại khu vực ngoài biển. Nồng độ cực đại là khoảng 0,2÷0,4g/L và thấp hơn nồng độ cực đại đo được tại khu vực ngoài biển. Chi tiết xem trong bảng 1.
Số liệu về mối quan hệ giữa các điều kiện lực sóng và lực dòng chảy với nồng độ chất rắn lơ lửng được xác định từ kết quả quan trắc đồng thời. Đây là những số liệu được sử dụng để kiểm chứng kết quả mô phỏng số về sự vận chuyển bùn cát tại khu vực cảng Lạch Huyện. Điều kiện khí tượng 1. Gió Gió ở miền Bắc Việt Nam và vùng lân cận tương đối lặng ngoại trừ mùa bão thường bắt đầu vào tháng 6 và kết thúc vào tháng 11.
9 Hướng gió chủ đạo là hướng Bắc đến Tây Bắc do khí hậu gió mùa Đông Bắc trong mùa khô (từ tháng 9 đến tháng 2) và hướng Nam đến Tây - Nam do gió mùa Tây - Nam trong mùa mưa (từ tháng 3 đến tháng 7). Tuy nhiên ở vùng đồng bằng Bắc bộ gió Bắc trong mùa khô thay đổi thành hướng Đông Bắc hoặc Đông, trong khi đó gió Nam thay đổi thành hướng Nam hoặc Đông Nam phụ thuộc vào địa hình khu vực. Theo Báo cáo thu thập tài liệu khí tượng thuỷ hải văn 04 - TEDI - 086 - Nca - TV2, tốc độ gió thực đo đã tính tần suất tốc độ và hướng gió, vẽ hoa gió tổng hợp các tháng và năm. Hoa gió tổng hợp cho thấy gió chủ yếu ở tốc độ từ 0,1÷8,9m/s; gió thịnh hành nhất là hướng Đông chiếm 28,27%, gió hướng Bắc chiếm 14,36%; gió lặng chiếm 5,6%.
Từ 1974÷2004 tại trạm Hòn Dấu cho thấy tốc độ gió lớn nhất nhiều lần đo được là 40m/s theo hướng Đông Đông Bắc (ENE) năm 1975, hướng Bắc Tây Bắc (NNW) năm 1977, hướng Nam Đông Nam (SSE) năm 1980, hướng Tây Nam, Nam (SW, S) năm 1989. Các tháng từ tháng 10 đến tháng 1 gió thịnh hành hướng Đông và hướng Bắc, tháng 2 đến tháng 5 gió thịnh hành hướng Đông, tháng 6 đến tháng 8 gió thịnh hành hướng Nam và Đông Nam, tháng 9 gió có nhiều hướng. Theo các kết quả quan trắc bổ sung trong 3 năm từ 2006 đến 2008 của Nippon Koei Co. & Associates, tần suất xuất hiện gió theo tốc độ và hướng dựa trên số liệu gió.
Kết quả này cho thấy gió chủ yếu có hướng từ Đông đến Nam (khoảng 45%) và hướng Bắc (khoảng 13%), gió với vận tốc lớn hơn 15m/s rất hiếm khi xuất hiện. Chi tiết về gió xem trong bảng 1. Độ ẩm không khí Khu vực dự án có độ ẩm không khí cao. Thường khoảng 75% đến 95% trong suốt cả năm.
Độ ẩm không khí trung bình nhiều năm là 85.7%, độ ẩm không khí thấp nhất là 27% (tháng 10/1991). Bão Lạch Huyện là khu vực thường xuyên có bão. Gió mạnh nhất do bão quan trắc được là 51m/giây vào ngày 21 tháng 8 năm 1977. Bão xuất hiện tại khu vực Cát Hải với tần suất 0,92 lần một năm (theo kết quả quan trắc thực hiện trong nửa sau của thế kỷ 20).
Hầu hết bão xuất hiện ở khu vực này trong khoảng thời gian từ tháng 6 đến tháng 9 hàng năm. Chi tiết xem trong bảng 1. Lượng mưa Tính theo thời gian xuất hiện mưa thì khu vực dự án có 2 mùa, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4. Lượng mưa trung bình tại khu vực Cát Hải vào khoảng 1.600mm/năm trong mùa mưa và 200mm/năm trong mùa mùa khô và 1800mm/năm trong cả năm.
Theo báo cáo thu thập tài liệu khí tượng thuỷ hải văn (04 -TEDI - 086 - Nca - TV2) thì lượng mưa lớn nhất 320,5mm/ngày được quan trắc tại Hòn Dấu vào ngày 14/7/1992. Tổng lượng mưa trung bình nhiều năm là 1447,7mm. Lượng mưa lớn trong năm thường tập trung từ tháng 5 đến tháng 10. Tháng 8 có lượng mưa nhiều nhất là 319mm.
Tháng 1 có tổng lượng mưa trung bình nhỏ nhât là 19mm. Tổng lượng mưa mùa mưa chiếm 86,5% lượng mưa năm. Tổng lượng mưa trung bình mùa mưa là 1250,7mm, tổng lượng mưa trung bình mùa khô là 196,9mm.
