Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8
NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA BỒI LẤP CỬA ĐẦM LẬP AN THỪA THIÊN HUẾ ĐẾN QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI NƯỚC
GIỮA ĐẦM VÀ BIỂN
1
Nguyễn Lê Tuấn1, Lê Đức Dũng1
Viện Nghiên cứu Biển và Hải đảo, email:
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Đầm Lập An - Thừa Thiên Huế là một địa
hệ ven bờ hồn chỉnh có chiều dài theo
hướng Bắc - Nam khoảng 5 - 6km, chiều
rộng 2 - 4km, khu vực này có chế độ thủy
triều là bán nhật triều khơng đều, trên lưu vực
có 3 suối chính đổ xuống đầm là Hói Dừa,
Hói Cạn và Hói Mít. Đây là một địa điểm rất
phù hợp để phát triển du lịch sinh thái và
đánh bắt, nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là nuôi
hàu. Tuy nhiên, hiện nay khu vực cửa đầm
Lập An - Thừa Thiên Huế đang bị bồi lấp
nghiêm trọng. Hiện tượng bồi lấp cửa đầm đã
làm thay đổi lượng nước trao đổi giữa đầm
và biển dẫn đến quá trình tự làm sạch của
đầm bị giảm và gây ra hiện tượng ô nhiễm
môi trường ngày càng gia tăng.
cửa đầm Lập An đến quá trình trao đổi
nước giữa đầm và biển.
2. SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU
2.1. Số liệu
Số liệu địa hình: số liệu địa hình đáy đầm
Lập An được lấy từ bộ số liệu thực đo vào
tháng 12/2015 với tỷ lệ 1:5.000, số liệu địa
hình ngồi biển được lấy từ bộ số liệu Hải
quân Việt Nam đo với tỷ lệ 1/25.000. Bộ số
liệu địa hình được chuẩn hóa đưa về hệ cao
độ lục địa, hệ tọa độ UTM48;
Số liệu thủy văn, hải văn: số liệu lưu lượng
tại các nhánh sông đổ ra đầm lấy theo lưu
lượng trung bình mùa lũ và lưu lượng trung
bình mùa kiệt; số liệu mực nước thực đo.
2.2. Phương pháp
2.2.1. Phương pháp khảo sát thực địa
Hình 1. Diễn biến cửa đầm Lập An
Ngoài ra sự thay đổi về chiều rộng cửa
đầm ảnh hưởng lớn đến hoạt động kinh tế xã hội của người dân xung quanh đầm, đặc
biệt là khó khăn cho tàu thuyền ra vào khi mà
cửa đầm co hẹp và vận tốc dòng chảy lớn. Vì
vậy, bài báo này tập trung nghiên cứu và
đưa ra định lượng về tác động của bồi lấp
Số liệu địa hình đáy đầm được khảo sát
vào tháng năm 2015;
Số liệu khảo sát hải văn tại khu vực đầm
Lập An là mực nước được đo 2 mùa, thời
gian đo là 15 ngày/ mùa: mùa Đông Bắc
(8/12/2015 đến 22/12/2015) và mùa Tây
Nam (27/7/2017 đến 10/8/2017) làm cơ sở để
hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình.
2.2.2. Phương pháp mơ hình
Sử dụng mơ hình Mike 21 module Mike
21FM để mơ phỏng q trình thủy động lực
và lượng nước trao đổi giữa đầm và biển theo
các kịch bản tính tốn.
762
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8
Biên phía biển: là các biên mực nước,
được lấy theo bộ hằng số điều hịa tồn cầu
của mơ hình MIKE.
Biên sơng trong đầm: sử dụng lưu lượng
trung bình mùa lũ và lưu lượng trung bình
mùa kiệt.
2.2.3. Hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình
- Kịch bản 1: Cửa đầm bị bồi lấp lớn nhất
khi đó chiều rộng cửa đầm là 80m.
- Kịch bản 2: Cửa đầm được mở rộng lớn
nhất là 160m.
3.2. Kết quả tính tốn tác động của bồi
lấp cửa đến quá trình trao đổi nước giữa
đầm và biển
3.2.1. Sự thay đổi về vận tốc dịng chảy
tại cửa đầm
Hình 2. Kết quả hiệu chỉnh
mơ hình mực nước
Hình 3. Kết quả kiểm định
mơ hình mực nước
Nhận xét: Từ kết quả hiệu chỉnh và kiểm
định mơ hình mực nước cho thấy về độ lớn
mực nước giữa tính tốn và thực đo gần như
tương đồng cả về pha và độ lớn (hiệu chỉnh
Nash = 0,91; kiểm định Nash = 0,87). Như
vậy bộ thơng số mơ hình có thể được phục vụ
tính tốn cho các trường hợp nghiên cứu khác.
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO
LUẬN
3.1. Kịch bản tính tốn
Khu vực cửa đầm Lập An bị bồi lấp trong
thời kỳ mùa Đông Bắc do tác động từbiểnvào
và được mở rộng trong thời kỳ mùa mưa do
dòng chảy lớn từ đầm đổ ra. Để đánh giá
định lượng ảnh hưởng của bồi lấp cửa đầm
đến trao đổi nước giữa đầm và biển, tiến
hành tính tốn cho 2 kịch bản:
Kết quả tính tốn trường dịng chảy tại khu
vực cửa đầm trong thời kỳ triều lên với kịch
bản cửa đầm bị co hẹp và cửa đầm mở rộng
cho thấy: khi cửa đầm bị co hẹp làm cho vận
tốc dòng chảy thời kỳ triều lên tại cửa đầm có
vận tốc lớn và có xu thế theo lạch sâu phía bên
bờ đá của cửa đầm. Kết quả tính tốn cho thấy
vận tốc dòng chảy lớn nhất trong thời kỳ triều
lên tại cửa đầm là 0,78 m/s ứng với cửa đầm
có chiều rộng 80m; trường hợp cửa đầm mở
rộng 160m, kết quả tính tốn cho thấy vận tốc
dịng chảy lớn nhất tại cửa đầm là 0,31 m/s.
Trong thời kỳ triều xuống, lượng nước ở
trong đầm có xu thế chảy ra ngồi biển thơng
qua cửa đầm. Trong trường hợp cửa đầm bị
co hẹp làm cho chênh lệch mực nước giữa
trong đầm và ngồi biển gia tăng, tạo ra dịng
chảy có vận tốc lớn tại cửa đầm. Kết quả tính
tốn cho thấy vận tốc dòng chảy lớn nhất thời
kỳ triều xuống tại cửa đầm là 0,97 m/s ứng
với cửa đầm có chiều rộng 80m; trong khi đó
trường hợp cửa đầm mở rộng 160m, kết quả
tính tốn cho thấy vận tốc dịng chảy lớn nhất
tại cửa đầm là 0,6 m/s.
Như vậy, trong cả hai trường hợp thời kỳ
triều lên và thời kỳ triều xuống thì vận tốc
dịng chảy tại khu vực cửa đầm khi bị co hẹp
luôn lớn hơn khi cửa đầm được mở rộng. Việc
co hẹp cửa đầm làm cho vận tốc dịng chảy
lớn sẽ làm gia tăng xói lở tại cửa đẩm, khó
khăn cho tàu thuyền ra vào trong đầm đặc biệt
là trong thời kỳ triều lên và triều xuống.
3.2.2. Sự thay đổi về lưu lượng tài cửa đầm
Trên cơ sở số liệu tính tốn dao động mực
nước trong 24 giờ tại khu vực đầm Lập An
tiến hành đánh giá lưu lượng triều xuống lớn
763
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8
nhất, lưu lượng triều lên lớn nhất và tổng
lượng triều trao đổi giữa đầm và biển trong 2
kịch bản cửa đầm bị co hẹp và cửa đầm được
mở rộng.
Nhận xét: Căn cứ vào kết quả tính tốn sự
thay đổi về tổng lượng nước ra vào trong một
ngày ứng với kịch bản cửa đầm bị co hẹp và
cửa đầm được mở rộng cho thấy:
- Thời kỳ triều lên (tức là dịng chảy có xu
thế chảy từ biển vào trong đầm): đối với kịch
bản cửa đầm bị co hẹp lưu lượng triều lên lớn
nhất là 223 m3/s, trong khi đó kịch bản cửa
đầm được mở rộng lưu lượng triều lên lớn
nhất là 273 m3/s. Như vậy khi cửa đầm bị co
hẹp làm cho lưu lượng triều lên giảm 50
m3/s, tức giảm trên 18% so với khi cửa đầm
được mở rộng.
- Thời kỳ triều xuống (tức là dịng chảy có
xu thế chảy từ trong đầm ra biển): đối với
kịch bản cửa đầm bị co hẹp lưu lượng triều
xuống lớn nhất là 260 m3/s, trong khi đó kịch
bản cửa đầm được mở rộng lưu lượng triều
xuống lớn nhất là 341 m3/s. Như vậy khi cửa
đầm bị co hẹp làm cho lưu lượng triều xuống
giảm 81 m3/s, tức giảm trên 24% so với khi
cửa đầm được mở rộng.
- Tổng lượng nước trao đổi giữa biển và
đầm trong 1 ngày có sự thay đổi lớn giữa 2
kịch bản. Đối với kịch bản khi cửa đầm bị co
hẹp tổng lượng nước trao đổi là 15,88.106 m3,
trong khi đó kịch bản cửa đầm được mở rộng
thì tổng lượng nước trao đổi là 19,1.106 m3.
Kết quả là khi cửa đầm bị co hẹp làm cho
tổng lượng nước trao đổi giảm 3,22.106 m3.
Như vậy khi cửa đầm bị thu hẹp sẽ làm cho
khả năng trao đổi nước giữa đầm và biển
giảm xuống theo sự lên xuống của thủy triều.
4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Bài báo đã nghiên cứu, tính tốn một cách
định lượng về vận tốc dịng chảy và lưu
lượng trao đổi nước giữa đầm và biển. Kết
quả cho thấy vận tốc dòng chảy tại khu vực
cửa đầm khi bị co hẹp lớn hơn 2,6 lần khi
triều lên và 1,62 lần khi triều xuống so với
cửa đầm được mở rộng. Việc co hẹp cửa đầm
làm cho vận tốc dòng chảy lớn sẽ làm gia
tăng xói lở tại cửa đầm, khó khăn cho tàu
thuyền ra vào trong đầm đặc biệt là trong thời
kỳ triều lên và triều xuống. Khả năng trao đổi
nước giữa biển và đầm giảm xuống khoảng
20% khi cửa đầm bị thu hẹp. Điều này làm
tăng nguy cơ ô nhiễm môi trường nước trong
đầm. Do đó, Khu vực cửa đầm Lập An cần
sớm triển khai giải pháp chỉnh trị cửa đầm để
đảm bảo chất lượng môi trường, hệ sinh thái
và các hoạt động nuôi trồng thủy sản của
người dân trong đầm.
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] DHI, 2017. Mike 21 FM.
[2] Nash, J. E. and J.V. Suttcliffe, 1970. River
flow forecasting through conceptual
models, Part 1.A discussion of principles.
Journal of Hydrology 10 (3): 282-290.
[3] Nguyễn Lê Tuấn, nnk, 2017. Đánh giá ảnh
hưởng của bùn cát từ hệ thống sông, suối
trên lưu vực đến bồi lấp đầm Lập An, tỉnh
Thừa Thiên Huế. Tạp chí Khoa học kỹ thuật
Thủy lợi và Mơi trường, số 57.
[4] Nguyễn Lê Tuấn, TTH.2014-KC.06, 2017.
"Nghiên cứu sự bồi lắng đầm Lập An, tỉnh
Thừa Thiên Huế" Thuyết minh đề tài nghiên
cứu khoa học và công nghệ tỉnh Thừa Thiên
- Huế, Viện Nghiên cứu Biển và Hải đảo.
764