BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
--------------------

VŨ PHƢƠNG QUỲNH

NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ BỒI LẤP, XÓI LỞ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI
PHÁP CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ CỬA SÔNG TRÀ KHÚC,
QUẢNG NGÃI

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
---------------------VŨ PHƢƠNG QUỲNH

NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ BỒI LẤP, XÓI LỞ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI
PHÁP CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ CỬA SÔNG TRÀ KHÚC,
QUẢNG NGÃI

Chuyên ngành:

Xây dựng công trình biển

Mã số

60580203

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

1. PGS.TS. Trƣơng Văn Bốn
2. GS.TS. Vũ Minh Cát

Hà Nội, 2018


LỜI CAM ĐOAN
Học viên xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của học viên. Các kết quả nghiên
cứu cũng như các kết luận trong luận văn này là trung thực, không sao chép từ bất kỳ
một nguồn nào dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có)
được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo theo đúng quy định.

i


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, học viên đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn chu
đáo, tận tình của giáo viên hướng dẫn, sự quan tâm, sát cánh của gia đình, của cơ quan
và đồng nghiệp. Đặc biệt, học viên đã nhận được nhiều điều kiện thuận lợi từ Ban
Giám hiệu nhà trường, Phòng Đào tạo ĐH&SĐH, Khoa Kỹ thuật Biển, Bộ môn Quản
lý tổng hợp vùng ven bờ - Khoa Kỹ thuật Biển trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Học viên xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS. Trương Văn Bốn,

GS.TS. Vũ Minh Cát đã tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ để học viên hoàn thành luận văn.
Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn tới cơ quan, Ban Giám hiệu nhà trường, Phòng
Đào tạo ĐH&SĐH, Khoa Kỹ thuật Biển, Bộ môn Quản lý tổng hợp vùng ven bờ Khoa Kỹ thuật Biển đã quan tâm giúp đỡ, tạo mọi điều kiện để học viên hoàn thành
luận văn này.
Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn tới các nhà khoa học đã quan tâm chia sẻ, góp
ý và bổ sung cho học viên nhiều thông tin bổ ích. Cuối cùng học viên xin trân trọng
cảm ơn gia đình, đồng nghiệp đã luôn sát cánh động viên học viên vượt qua mọi khó
khăn khi thực hiện luận văn.
Học viên

Vũ Phƣơng Quỳnh

ii


MỤC LỤC
CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN CỬA SÔNG .......... 6
1.1
Phân loại cửa sông ở Việt Nam và trên thế giới ...............................................6
1.1.1. Khái niệm về cửa sông ................................................................................6
1.1.2. Phân loại cửa sông trên thế giới. .................................................................6
1.1.3. Phân loại cửa sông ở Việt Nam. ..................................................................7
1.1.4. Cửa sông ven biển ở Việt Nam ...................................................................8
1.2

Tổng quan tình hình xói lở, bồi lấp khu vực nghiên cứu .................................8

1.2.1. Tổng quan về sông Trà Khúc .........................................................................8
1.2.2. Đặc điểm khí tượng, thủy hải văn sông Trà Khúc .......................................10
1.2.2.1. Chế độ gió: ............................................................................................10

1.2.2.2. Bão và áp thấp nhiệt đới ........................................................................10
1.2.2.3. Dòng chảy hệ thống sông ......................................................................10
1.2.2.4. Thủy triều ..............................................................................................11
1.2.2.5. Sóng .......................................................................................................11
1.2.2.6. Dòng chảy biển ......................................................................................12
1.2.3. Tình hình xói lở, bồi lấp sông Trà Khúc ......................................................12
1.2.3.1. Giai đoạn năm 1965- 1980 ....................................................................12
1.2.3.2. Giai đoạn năm 1980-1995 .....................................................................12
1.2.3.3. Giai đoạn năm 1995- 1998 ....................................................................13
1.2.3.4. Giai đoạn năm 1998- 2000 ....................................................................13
1.2.3.5. Giai đoạn năm 2000 đến nay .................................................................13
1.3

Tổng quan các nghiên cứu về cửa sông Trà Khúc..........................................14

1.4

Kết luận ...........................................................................................................15

CHƢƠNG 2 : NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN CỬA ĐẠI BẰNG PHƢƠNG PHÁP
VIỄN THÁM- GIS. ..................................................................................................... 16
2.1
Phương pháp phân tích ảnh viễn thám............................................................16
2.2

Cơ sở dữ liệu ...................................................................................................21

2.2.1. Cơ sở dữ liệu ảnh vệ tinh .............................................................................21
2.2.2. Các tài liệu sử dụng khác .............................................................................23
2.3


Quy trình thực hiện .........................................................................................23

2.4

Kết quả đánh giá diễn biến xói bồi .................................................................23

2.4.1. Diễn biến trong mùa khô ..............................................................................24
2.4.2. Diễn biến trong mùa mưa .............................................................................28
2.4.3. Diễn biến trong mùa bão ..............................................................................29
iii


2.5

Kết luận ...........................................................................................................32

CHƢƠNG 3 : THIẾT LẬP HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH SỐ
TRỊ
34
3.1
Cơ sở dữ liệu ...................................................................................................34
3.1.1. Tài liệu địa hình ...........................................................................................34
3.1.2. Tài liệu khí tượng thủy hải văn ....................................................................35
3.2

Cơ sở lý thuyết, phương pháp nghiên cứu ......................................................36

3.2.1. Phương pháp nghiên cứu..............................................................................36
3.2.2. Cơ sở lý thuyết. ............................................................................................36

3.2.2.1. Mike 11 ( [17]) ......................................................................................36
3.2.2.2. Mike21 ( [18]) .......................................................................................38
3.3

Mô hình Mike 11 cho sông Trà Khúc .............................................................42

3.3.1. Xây dựng mô hình thủy lực Mike 11 cho sông Trà Khúc ...........................42
3.3.1.1. Lưới sông tính toán ...............................................................................43
3.3.1.2. Số liệu địa hình. .....................................................................................43
3.3.1.3. Các biên tính toán và các trạm hiệu chỉnh, kiểm định ..........................44
3.3.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình Mike 11 .................................................45
3.4

Mô hình Mike 21 cho khu vực nghiên cứu.....................................................46

3.4.1. Xây dựng mô hình thủy lực Mike 21 cho sông Trà Khúc ...........................46
3.4.1.1. Miền tính, lưới tính toán ........................................................................47
3.4.1.2. Các biên tính toán và các trạm hiệu chỉnh kiểm định ...........................48
3.4.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình Mike 21 .................................................49
3.4.2.1. Hiệu chỉnh mô hình ...............................................................................49
3.4.2.2. Kiểm định mô hình ................................................................................53
3.5

Mô hình vận chuyển bùn cát trong sông .........................................................56

3.5.1. Mô đun tính toán ..........................................................................................56
3.5.2. Số liệu đầu vào .............................................................................................56
3.5.3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình ................................................................58
CHƢƠNG 4 : NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN ĐỘNG LỰC, HÌNH THÁI VÀ ĐỀ
XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ KHU VỰC ...................... 59

4.1
Xây dựng tập kịch bản tính toán mô phỏng ....................................................59
4.1.1. Nhóm kịch bản tự nhiên ...............................................................................59
4.1.2. Nhóm kịch bản khi đã xây dựng công trình .................................................60
4.2

Tính toán biên thủy động lực học trong sông theo từng kịch bản ..................64

4.3

Mô phỏng theo các kịch bản khi chưa có công trình ......................................66
iv


4.3.1. Mô phỏng theo kịch bản TN1 ......................................................................66
4.3.2. Mô phỏng theo kịch bản TN2 ......................................................................70
4.3.3. Mô phỏng theo kịch bản TN3 ......................................................................73
4.4

Mô phỏng các kịch bản khi bố trí giải pháp công trình chỉnh trị ...................77

4.4.1. Kết quả mô phỏng theo các kịch bản (TN1+CT1) và (TN1+ CT2) ............77
4.4.2. Kết quả mô phỏng theo các kịch bản (TN2+CT1) và (TN2+ CT2) ............78
4.4.3. Kết quả mô phỏng theo các kịch bản (TN3+CT1) và (TN3+ CT2) ............80
4.5

Phân tích, lựa chọn tổ hợp công trình chỉnh trị hiệu quả ................................81

4.5.1. Khả năng bồi lấp khu vực cửa Đại theo không gian. ...................................81
4.5.2. Tổng lũy tích sức tải tại mặt cắt Bắc và Nam cửa Đại .................................85

4.5.3. Chiều cao sóng. ............................................................................................88
4.5.4. Kết luận. .......................................................................................................90
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 91
a) Các kết luận. .......................................................................................................91
b) Kiến nghị ...............................................................................................................92
Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 93

v


DANH MỤC HÌNH
Hình 1-1: Vị trí địa lý sông Trà Khúc, tỉnh Quảng Ngãi [6] ...........................................9
Hình 1-2: Hoa sóng đặc trưng cho mùa Đông và mùa Hè tại Quảng Ngãi [8] .............12
Hình 1-3: Đoạn bờ Phố An (xã Nghĩa An) bên cửa Đại bị xói trong đợt lũ năm 1999 13
Hình 2-1. Mô hình xây dựng bản đồ đường bờ theo phương pháp tỉ số ảnh A.
Alesheikh .......................................................................................................................19
Hình 2-2. Mô hình xác định biến động đường bờ bằng phương pháp chập ảnh đa thời
gian ................................................................................................................................20
Hình 2-3. Ảnh vệ tinh Cửa Đại chụp ngày 07/02/2017 .................................................21
Hình 2-4. Hình chụp ảnh vệ tinh Cửa Đại mùa khô: a) 06/01/2014; b) 29/07/2014.....24
Hình 2-5. a) Diễn biến cửa Đại mùa khô từ 6/1/2014 đến 29/7/2014 ..........................25
Hình 2-6. Hình chụp ảnh vệ tinh Cửa Đại a) 11/7/2016 b) 20/10/2016 ........................26
Hình 2-7. Quá trình chuyển tiếp từ mùa khô sang mùa mưa. .......................................26
Hình 2-8. Hình chụp ảnh vệ tinh Cửa Đại a) 25/12/2015 b) 13/02/2016 ......................27
Hình 2-9. Quá trình chuyển tiếp từ mùa mưa sang mùa khô. .......................................27
Hình 2-10. Hình chụp ảnh vệ tinh Cửa Đại ...................................................................28
Hình 2-11. Diễn biến cửa Đại vào mùa mưa .................................................................29
Hình 2-12. Đường đi bão Nari 2013..............................................................................30
Hình 2-13. Hình chụp ảnh vệ tinh: a) trước khi bão 31/8/2013; b) sau khi bão
5/12/2013 .......................................................................................................................31

Hình 2-14. Chiết xuất đường bờ từ ảnh vệ tinh trước và sau bão Nari năm 2013 ........32
Hình 3-1: Số liệu thu thập tại trạm khí tượng thủy văn khu vực nghiên cứu, Quảng
Ngãi ...............................................................................................................................35
Hình 3-2: Mạng lưới tính toán thủy văn Mike 11 sông Trà khúc .................................43
Hình 3-3: Hiệu chỉnh mực nước từng giờ từ 23/11/2015 đến 29/11/2015 ....................46
Hình 3-4: Kiểm định mực nước từng giờ từ 01/07/2016 đến 08/07/2016 ....................46
Hình 3-5: Miền tính và lưới tính toán khu vực nghiên cứu ...........................................48
Hình 3-6: Lưới tính Mike 21 cho Cửa Đại, sông Trà Khúc ..........................................48
Hình 3-7: Các trạm đo mực nước, dòng chảy, sóng để hiệu chỉnh mô hình tính toán. 49
Hình 3-8: Quá trình mực nước quan trắc và mô phỏng tại cửa sông Phú Thọ T11/2015.
.......................................................................................................................................50
Hình 3-9: Vận tốc dòng ven tại 3 tầng và hướng quan trắc và mô phỏng tại cửa sông
Trà Khúc tháng 11 năm 2015. .......................................................................................52
Hình 3-10: Chiều cao và hướng sóng quan trắc và mô phỏng tại cửa sông Trà Khúc
tháng 11 năm 2015. .......................................................................................................52
Hình 3-11: Mực nước quan trắc và tính toán tại cửa sông Phú Thọ tháng 7 năm 2016 54
Hình 3-12: Vận tốc dòng ven tại 3 tầng và hướng giữa quan trắc và tính toán tại cửa
sông Trà Khúc tháng 7 năm 2016..................................................................................54
Hình 3-13: Chiều cao và hướng sóng quan trắc và tính toán tại cửa sông Trà Khúc
tháng 7 năm 2016 ..........................................................................................................55
Hình 3-14: Biểu đồ tổng lượng bùn cát thực đo từ năm 2006-2016 tại trạm ................58
Hình 4-1: Chiều cao sóng và hướng trong tháng 7/2016 ..............................................60
Hình 4-2: Chiều cao sóng và hướng trong tháng 12/2016 ............................................60
Hình 4-3: Giải pháp công trình chỉnh trị cửa Đại (NHÓM 1) .......................................63
Hình 4-4: Giải pháp công trình chỉnh trị cửa Đại (NHÓM 2). ......................................64
Hình 4-5: Quá trình lưu lượng tại trạm thủy văn Sông Trà Khúc vào tháng 7/2016 ....65
vi


Hình 4-6: Quá trình lưu lượng tại trạm thủy văn Sông Trà Khúc vào tháng 12/2016 ..65

Hình 4-7: Quá trình lưu lượng tại trạm thủy văn Sông Trà Khúc cơn bão Nari
(10/2013) .......................................................................................................................65
Hình 4-8: Trường sóng mô phỏng tại khu vực cửa Đại theo kịch bản TN1 .................66
Hình 4-9: Trường sóng vỡ lớn nhất theo kịch bản TN1 ................................................67
Hình 4-10: Hoa sóng thời kỳ mùa gió Đông Bắc tại 4 điểm khu vực nghiên cứu ........67
Hình 4-11: Trường dòng chảy do sóng theo kịch bản TN1 khu vực cửa Đại ...............68
Hình 4-12: Lưu lượng và nồng độ chất lơ lửng tháng 11 năm 2016 tại trạm Sơn Giang.
.......................................................................................................................................68
Hình 4-13: Nồng độ bùn cát lơ lửng trong sông Trà Khúc mô phỏng theo TN1
T11/2016 ........................................................................................................................69
Hình 4-14: Sự thay đổi lớp trầm tích đáy và hướng vận chuyển cát đáy kịch bản TN1
.......................................................................................................................................70
Hình 4-15: Trường sóng mô phỏng tại khu vực cửa Đại theo kịch bản TN2 ...............71
Hình 4-16: Trường sóng vỡ lớn nhất mô phỏng theo kịch bản TN2 .............................71
Hình 4-17: Trường dòng chảy do sóng theo kịch bản TN2 khu vực cửa Đại ...............72
Hình 4-18: Sự thay đổi lớp trầm tích đáy và hướng vận chuyển cát đáy theo kịch bản
TN2 ................................................................................................................................73
Hình 4-19: Độ cao và hướng sóng khu vực cửa Đại trong bão Nari (KB TN3) ...........74
Hình 4-20: Chiều cao sóng, hướng sóng tại 5 điểm khu vực cửa Đại theo KB TN3. ...74
Hình 4-21: Trường dòng chảy tại thời điểm 6h ngày 14/10/2013 khu vực cửa Đại. ....75
Hình 4-22: Sự thay đổi lớp trầm tích đáy và hướng vận chuyển cát theo KB TN3 đổ bộ
vào Đà Nẵng và Huế 34 h (18h13/10/2013). .................................................................76
Hình 4-23: Bồi xói và hướng vận chuyển bùn cát theo kịch bản TN1+CT1 ................78
Hình 4-24: Bồi xói và hướng vận chuyển cát theo TN1+CT2 ......................................78
Hình 4-25: Bồi xói và hướng vận chuyển theo kịch bản TN2+CT1 .............................79
Hình 4-26: Bồi xói và hướng vận chuyển cát theo kịch bản TN2+CT2 .......................80
Hình 4-27: Bồi/xói và hướng vận chuyển bùn cát theo kịch bản KB TN3+CT1. .........81
Hình 4-28: Bồi/xói và hướng vận chuyển bùn cát theo kịch bản TN3+CT2. ...............81
Hình 4-29: Bồi, xói khu vực cửa Đại sau 5 ngày tháng 12 năm 2016. .........................83
Hình 4-30: Bồi, xói khu vực cửa Đại sau 5 ngày tháng 07 năm 2016. .........................83

Hình 4-31: Bồi, xói khu vực cửa Đại sau bão Nari tháng 10 năm 2013. ......................84
Hình 4-32: Vị trí các mặt cắt Bắc và Nam cửa Đại. ......................................................85
Hình 4-33: Tổng lũy tích sức tải cát sau 5 ngày theo KB tự nhiên TN1, CT1+TN1 và
CT2+TN1 phía Bắc cửa Đại. .........................................................................................86
Hình 4-34: Tổng lũy tích sức tải cát sau 5 theo KB tự nhiên TN2, CT1+TN2 và
CT2+TN2 phía Bắc cửa Đại. .........................................................................................86
Hình 4-35: Tổng lũy tích sức tải cát sau 5 ngày theo KB tự nhiên TN1, CT1+TN1 và
CT2+TN1 phía Nam cửa Đại. ......................................................................................86
Hình 4-36: Tổng lũy tích sức tải cát sau 5 theo KB tự nhiên TN2, CT1+TN2 và
CT2+TN2 phía Nam cửa Đại. .......................................................................................87
Hình 4-37: Tổng lũy tích sức tải cát sau 5 ngày theo KB tự nhiên TN3,CT1+TN3 và
CT2+TN3 phía Bắc cửa Đại. .........................................................................................87
Hình 4-38: Tổng lũy tích sức tải cát sau 5 ngày theo KB tự nhiên TN3, CT1+TN3 và
CT2+TN3 phía Nam cửa Đại. .......................................................................................87

vii


Hình 4-39: Vị trí D3 trích xuất các yếu tố sóng và dòng chảy theo theo kịch bản tự
nhiên (TN3), (CT1+TN3) và (CT2+TN3) .....................................................................88
Hình 4-40: So sánh độ cao và hướng sóng theo kịch bản tự nhiên (TN1), (CT1+TN1)
và (CT2+TN1) ...............................................................................................................89
Hình 4-41: So sánh độ cao và hướng sóng theo theo kịch bản tự nhiên (TN2), ...........89
Hình 4-42: So sánh độ cao và hướng sóng theo kịch bản tự nhiên (TN3), ...................89
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1-1: Các cách phân loại cửa sông trên thế giới [1] ................................................6
Bảng 2-1.Thông tin thuộc tính bình đồ ảnh vệ tinh.......................................................21
Bảng 2-2: Bộ ảnh sử dụng nghiên cứu diễn biến cửa sông, bờ biển .............................22
Bảng 2-3. Số cơn bão đổ bộ và ảnh hưởng (trung bình từ 1956-2000) [16] .................23
Bảng 2-4. Số đợt gió mùa Đông Bắc(trung bình từ 1956-2000) [16] ...........................23

Bảng 2-5. Thông số bão Nari 2013 ...............................................................................30
Bảng 3-1 : Các huyện có khu vực nằm trong khu vực luận văn nghiên cứu.................34
Bảng 3-2: Thống kê số liệu thu thập tại trạm khí tượng thủy văn khu vực nghiên cứu
tỉnh Quảng Ngãi.............................................................................................................35
Bảng 3-3. Hệ thống sông mô phỏng tính toán ...............................................................43
Bảng 3-4. Vị trí mặt cắt trên sông Trà Khúc .................................................................43
Bảng 3-5. Biên mô hình thủy lực một chiều .................................................................45
Bảng 3-6: Độ đục trung bình tháng tại trạm thủy văn Sơn Giang (g/m3). ....................56
Bảng 3-7: Độ đục trung bình tháng tại trạm thủy văn Sơn Giang (g/m3) .....................57
Bảng 3-8: Tổng lượng bùn cát theo tháng tại trạm Sơn Giang (tấn) .............................57
Bảng 3-9: Tổng lượng bùn cát theo tháng tại trạm An Chỉ (tấn) ..................................58
Bảng 4-1: Các kịch bản tính toán trong điều kiện tự nhiên, chưa có công trình ...........60
Bảng 4-2: Các kịch bản tính toán khi bố trí hệ thống công trình chỉnh trị ....................61
Bảng 4-3: Tọa độ các vị trị trích xuất ............................................................................61
Bảng 4-4: Tổng hợp công trình chỉnh trị cửa Đại theo nhóm 1 ....................................63
Bảng 4-5: Tổng hợp công trình chỉnh trị cửa Đại theo nhóm 2 ....................................63

viii


MỞ ĐẦU
I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Cửa Đại và cửa Lở nằm cách nhau chưa đầy 5km (Hình 1), giữa 2 cửa lại có mối
liên hệ thủy lực với nhau qua sông Phú Thọ, nơi có quá trình biến động khá lớn bởi
hiện tượng xói lở – bồi tụ ven bờ và bồi lấp lòng dẫn cửa sông. Sự biến động dường
như xảy ra thường xuyên và khá phức tạp trong thời gian gần đây.

Hình 1 : Vị trí địa lý cửa Đại tỉnh Quảng Ngãi.
Biến động bồi tụ, xói lở đã gây nhiều thiệt hại trong sản xuất nông, lâm, ngư
nghiệp nhất là vấn đề an toàn cho ngư dân và tàu thuyền trong mùa mưa bão.

Theo các tài liệu quan trắc và tổng kết của các cơ quan quản lý tỉnh Quảng Ngãi
thì khu vực hạ lưu cửa sông Trà Khúc nơi xói bồi diễn ra thường xuyên trong phạm vi
chiều dài khoảng 1500 m và độ rộng từ 200 – 300m do các nguyên nhân sau:
Về mùa kiệt (từ tháng 1 đến tháng 8 hàng năm) dòng chảy từ thượng lưu sông Trà
Khúc đổ về hạ lưu nhỏ dần và gần như không còn dòng chảy vào cuối tháng 7 và 8.
Trong khi đó, do ảnh hưởng của các yếu tố thủy thạch động lực biển, dòng chảy dọc
bờ mang theo bùn cát từ hướng bắc xuống vào mùa đông và hướng nam lên vào mùa

1


hè bồi lắng dần ở cửa sông và vùng lân cận dưới dạng các bar cát ngầm. Các bar ngầm
lớn dần theo thời gian, nổi dần lên trên mặt nước và lấp dần, thu hẹp cửa sông và có
năm lấp hẳn cửa sông Trà Khúc.
Ngược lại về mùa lũ, dòng chảy lũ sông Trà Khúc với lưu lượng đáng kể đã chia cắt,
đẩy các bãi bồi hình thành trong mùa cạn ra phía biển, hạ thấp dần cao trình các cồn
cát chắn phía cửa và đến giữa mùa lũ thì hầu hết các bar bị xói mòn và bị đẩy ra xa cửa
sông và cửa sông lại được mở rộng dần.
Việc diễn biến sa bồi rất nhanh tại khu vực cửa Đại nói chung và tại các cửa sông
Phú Thọ và sông Kinh nói riêng là điều đáng quan ngại, rất cần phải có sự khắc phục
kịp thời, hiệu quả để trả lại thông luồng, đảm bảo giao thông thủy, tiêu thoát lũ và an
sinh xã hội của cư dân trong khu vực.

Hình 2: Vị trí xói lở, bồi lấp khu vực cửa Đại vào tháng 10 năm 2013.

2


(a)
(b)


(c)

(d)

Hình 3: Hiện tượng xói lở, bồi tụ khu vực cửa sông ven biển cửa Đại 10/2013
Trước những thực tế phức tạp đang diễn ra tại khu vực cửa Đại (Hình 3), UBND tỉnh
Quảng Ngãi, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Quảng Ngãi đã có các giải
pháp trước mắt nhằm ngăn chặn quá trình sạt lở bằng cách đóng các hàng cọc cừ thép
tại khu vực nguy hiểm nhằm giảm thiểu tác động của sóng, chống sạt lở bờ.
Có thể nói, đây chỉ là các giải pháp tạm thời để đối phó với hiện tượng bồi lắng luồng
tàu và sạt lở vùng ven biển tại khu vực cửa Đại. Tuy nhiên, về lâu dài cần phải đánh
giá một cách đầy đủ, có cơ sở khoa học xác định nguyên nhân, cơ chế xói lở, bồi tụ thì
mới có thể đưa ra các giải pháp nhằm đảm bảo sự ổn định lâu dài vùng cửa sông, ven
biển này.

3


Nguyên nhân gây ra xói lở, bồi tụ rất phức tạp, là kết quả tổng hợp của các yếu tố từ
biển như bão, triều cường, nước dâng…, những yếu tố từ sông như lũ lụt, thiếu hụt bùn
cát thượng nguồn…và các hoạt động kinh tế xã hội, yếu tố nhân sinh bao gồm sự phát
triển tự phát thiếu định hướng quy hoạch của công trình hạ tầng, khai thác cát…
Trước thực trạng diễn biến xói lở, bồi tụ khu vực cửa Đại, sông Trà Khúc gây
khó khăn và thiệt hại lớn cho kinh tế xã hội, việc nghiên cứu tìm ra nguyên nhân, cơ
chế của quá trình biến động xói lở khu vực cửa Đại trở nên cấp bách, cần thực hiện
trong thời gian sớm nhất nhằm có các giải pháp KHCN hợp lý để chỉnh trị.
II. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
1. Xác lập cơ sở khoa học về nguyên nhân và cơ chế xói lở và bồi lấp cửa sông Trà
Khúc.

2. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp chỉnh trị chống sạt lở và bồi lấp cửa sông Trà
Khúc, tỉnh Quảng Ngãi.
II. HƢỚNG TIẾP CẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ứng dụng
- Đối tượng nghiên cứu là dòng chảy, chế độ thủy văn, thủy lực, bùn cát và tương tác
giữa các yếu tố gây xói lở, bồi lấp.
- Phạm vi nghiên cứu là vùng cửa Đại và khu vực bờ biển lân cận.
2. Phƣơng pháp nghiên cứu, công cụ sử dụng
2.

n p

p

- Kế thừa có chọn lọc sản phẩm khoa học và công nghệ hiện có trên thế giới và
trong nước. Kế thừa các nghiên cứu khoa học, các dự án liên quan đến khu vực cửa
sông Trà Khúc và các sông miền Trung khác.
- Điều tra thu thập và phân tích tổng hợp tài liệu, sơ bộ đánh giá nguyên nhân và
cơ chế gây xói lở, bồi lấp cửa Đại và sử dụng các số liệu cho nghiên cứu
- Phương pháp phân tích thống kê.

4


- Phương pháp viễn thám GIS
- Phương pháp mô hình toán thu văn, thu lực.
2.

n c


d n

- Bộ công cụ phân tích hỗ trợ trong hệ thông tin địa lý: ArcGIS, Mapinfo,
Microstation…
- Bộ công cụ mô hình toán hỗ trợ trong nghiên cứu thủy văn, thủy lực, bùn cát..:
Mike DHI (Mike 11, Mike 21 FM, Mike…).
III. BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu, kết luận & kiến nghị, danh mục tài liệu tham khảo và các phụ lục
tính toán, luận văn được bố cục như sau:
Chương 1: Tổng quan nghiên cứu diễn biến cửa sông
Chương 2: Nghiên cứu diễn biến cửa Đại bằng phương pháp viễn thám – Gis
Chương 3: Thiết lập, hiệu chỉnh và kiểm định mô hình số trị
Chương 4: Nghiên cứu diễn biến động lực, hình thái và đề xuất các giải pháp công
trình chỉnh trị khu vực
Nội dung của các chương được trình bày ở các phần tiếp theo.

5


CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN CỬA SÔNG
1.1

Phân loại cửa sông ở Việt Nam và trên thế giới

1.1.1. Khái niệm về c a sông
Việt Nam có hệ thống sông ngòi khá dày trải dài từ Bắc vào Nam với hàng nghìn
con sông lớn nhỏ, mật độ sông suối trung bình đạt 0,5-1km/km2, trong đó có hàng
chục hệ thống sông chính với tổng trữ lượng nước rất lớn như hệ thống sông Hồng,
sông Cả, sông Trà Khúc, sông Vu Gia-Thu Bồn, sông Cửu Long,… Mỗi một hệ thống
sông là tập hợp của sông “chính” và rất nhiều sông “nhánh”. Vị trí giao nhau giữa

sông chính và các nhánh hoặc giữa sông và biển được gọi là cửa sông.
Cửa sông là vùng có đặc điểm địa hình, chế độ thủy thạch động lực và hình thái
biến diễn biến phức tạp. Trong phạm vi nghiên cứu của luận văn, tác giả tập trung
nghiên cứu về cửa sông đổ ra biển, nơi giao nhau giữa một con sông với biển, sau đây
gọi là cửa sông vùng biển (CSVB).
Còn nhiều cách định nghĩa về cửa sông khác nhau tuy nhiên trong khuôn khổ luận văn
học viên giới thiệu 1 khái niệm về cửa sông như trên.
1.1.2. Phân loại c a sông trên thế giới.
Có nhiều cách phân loại CSVB, tùy thuộc vào tiêu chí phân loại mà có thể có các
loại CSVB khau nhau, Bảng 1-1 dưới đây giới thiệu về các cách phân loại cửa sông
trên thế giới.
Bảng 1-1: Các cách phân loại cửa sông trên thế giới [1]
TT

1

2

3

Tiêu chí
1
Biên độ triều h

Mức độ

Loại cửa sông

Tác giả


h > 4m

Triều mạnh

D.M.Dowell

h = (24)m

Triều trung bình

Ippen.A.T

h < 2m

Triều yếu

(Mỹ)

Delta(tam giác
châu)

Officer,C.R
(Mỹ) và phổ
biến ở nhiều
nước khác

Hình
2
thái mặt
bằng

3
Hàm lượng bùn

Estuary(hình phễu)
c < 0,16kg/m3

6

Estuary (lõm)

G.M.
Fridman


TT

Tiêu chí
cát c

4

5

6

7

Mức độ xáo trộn
nước
4

mặn, nước
ngọt: Chỉ tiêu
Simmons M
T số lưu lượng
tạo
5 lòng sông Qs
và biển Qb:
=Qs/Qb
Yếu
6 tố động lực
nổi trội

Mức độ

Loại cửa sông

Tác giả

c > 0,2kg/m3

Delta (châu thổ)

J.E. Sanders

0,16
kg/m3≥c≥0,2kg/m3

Quá độ

M ≥ 0,7


Xáo trộn yếu

0,1
Xáo trộn vừa

M ≤ 0,1

Xáo trộn mạnh

< 0,02

Estuary

> 1,0

Delta

0,02  1,0

Quá độ

Ưu thế sông
Sông - sóng
Ưu thế sóng
Sông - sóng - triều
Sông - triều

Ưu thế sông

Sông - sóng
Ưu thế sóng
Sông-sóng-triều
Sông-triều

Simmons,
H.B
và
Brown F.R
Tiền Ninh
(Trung Quốc)

W.E.Gallowa
y

Triều mạnh, bùn cát
Triều mạnh, bùn cát biển
Viện
Khoa
Chế độ triều và biển
Nguồn hồ, bùn cát
7
học Thủy lợi
nguồn gốc bùn Nguồn hồ, bùn cát biển biển
Nam
Kinh
cát
Triều yếu, bùn cát sông Triều yếu, bùn cát
(Trung Quốc)
Bùn cát sông - biển

sông
Bùn cát sông - biển

1.1.3. Phân loại c a sông ở Việt Nam.
Ở Việt Nam, các tài liệu đề cập đến việc phân loại cửa sông chủ yếu là các luận án,
luận văn và giáo trình. Theo như Nguyễn Bá Quỳ [2], ngoài hai loại cửa sông cổ điển
là kiểu Delta (đồng bằng hay lồi) và kiểu Estuary (lõm) thì ở miền Trung còn có cửa
sông “phẳng”. Khi nghiên cứu phân loại cửa sông miền Trung, Nguyễn Bá Uân [3] đã
đề cập đến cửa sông ổn định và di động, cửa đầm phá và cửa vịnh. Dựa vào các chỉ
tiêu tổng hợp về hình dạng mặt bằng, yếu tố động lực, tính chất diễn biến Lương
Phương Hậu [4] đã chia ra cửa sông Estuary trong vịnh nửa kín, cửa Delta vùng biển
hở, cửa sông lưỡng tính có yếu tố sông - biển cân bằng, cửa sông có mũi tên cát với
yếu tố sóng chi phối và cửa đầm phá, vịnh biển.Nguyễn Địch Dỹ và nnk [5] đã chia
các cửa sông Việt Nam thành 4 kiểu là: hình phễu, delta, lưỡng tính (giữa hình phễu và
delta, như cửa Định An), và kiểu qua đầm phá (sông Hương).

7


1.1.4. C a sông ven biển ở Việt Nam
Việt Nam có đường bờ biển dài với tổng chiều dài 3260 km trải dài dọc theo 28 tỉnh
và thành phố với 89 cửa sông có giá trị khai thác trên tổng số 130 cửa sông, tính trung
bình khoảng 25 km có một cửa sông.
Theo khu vực địa lý, Bắc Bộ có 18 cửa sông trên tổng chiều dài 515 km đường bờ
biển; miền Trung Bộ có 49 cửa sông trên tổng chiều dài 1827 km và Nam Bộ có 22
cửa sông ven biển trên tổng chiều dài đường ven biển khoảng 912 km, trong đó có 4
cửa đổ vào Vịnh Thái Lan, còn lại đều đổ ra biển Đông của Việt nam.
Dựa vào phân loại CSVB ở Việt Nam và trên thế giới, các CSVB Việt Nam có một
số dạng sau:
- Cửa sông châu thổ (dạng Delta): Hai đồng bằng châu thổ lớn nhất Việt Nam là đồng

bằng châu thổ sông Hồng và sông Cửu Long thuộc dạng cửa sông châu thổ.
- Cửa sông dạng lõm (Estuary): Đây là các cửa sông đổ vào các vịnh nửa kín như vịnh
Hải Phòng ở Bắc Bộ, vịnh Gành Rái ở Nam Bộ.
- Cửa sông dạng đảo chắn (dạng có lưỡi cát càng cua): Tiêu biểu là các cửa sông Lại
Giang (Bình Định), Tư Hiền (Huế), Đà Nông (Phú Yên)
- Cửa sông lưỡng tính: Điển hình của dạng cửa sông này là cửa sông Hậu và Xoài Rạp.
KL cửa sông Trà Khúc thuộc dạng cửa sông dạng đảo chắn hay còn gọi là cửa sông
phẳng có ngưỡng cát di động chắn cửa.
1.2

Tổng quan tình hình xói lở, bồi lấp khu vực nghiên cứu

1.2.1. Tổng quan về sông Trà Khúc
Sông Trà Khúc nằm ở tỉnh Quảng Ngãi, là con sông lớn nhất tỉnh và là hợp lưu của
3 sông ở thượng nguồn là sông Rhe, sông Rinh và Xà Lò (Đắk Sêlô). Ranh giới lưu
vực: phía Bắc giáp lưu vực sông Trà Bồng, phía Nam giáp lưu vực sông Vệ, phía Tây
giáp lưu vực sông Sê San, phía Đông giáp biển Đông. Sông Trà Khúc bắt nguồn từ
sườn Bắc của dãy Trường Sơn ở độ cao 900 m. Lưu vực sông nằm trên địa bàn các
huyện Sơn Hà, Sơn Tây, Trà Bồng, Ba Tơ, Sơn Tịnh, Tư Nghĩa, Nghĩa Hành, thành

8


phố Quảng Ngãi và một phần huyện Kon Plong tỉnh Kon Tum. Sông chảy theo hướng
Bắc trên vùng đồi núi và chuyển dần sang hướng Đông ở vùng đồng bằng, sau khi
nhập với sông Dak Rê rồi đổ ra biển tại Cổ Lũy (Hình 1-1). Sông Trà Khúc có độ dài
135km và diện tích lưu vực 3.240 km2 (chiếm 55,4% diện tích toàn tỉnh), trong đó 1/3
chiều dài sông chảy qua vùng núi và rừng rậm, có độ cao 200- 1.000m, phần còn lại
chảy qua vùng đồng bằng.
Phạm vi nghiên cứu của luận văn là khu vực cửa sông Trà Khúc, gọi là cửa Đại

thuộc tỉnh Quảng Ngãi. Về địa giới hành chính bao gồm các xã Tịnh Khê, Nghĩa An,
Nghĩa Phú thuộc thành phố Quảng Ngãi.

Hình 1-1: Vị trí địa lý sông Trà Khúc, tỉnh Quảng Ngãi [6]

9


1.2.2. Đặc điểm k í t ợng, thủy hải văn

n Trà K úc

1.2.2.1. Chế độ gió:
Vùng biển Quảng Ngãi nói chung và cửa sông Trà Khúc nói riêng chịu ảnh hưởng
chung của chế độ khí tượng, thủy văn vùng biển từ Quảng Nam tới Khánh Hòa. Từ
tháng 10 đến tháng 3 năm sau là thời kỳ xuất hiện gió mùa Đông Bắc, do ảnh hưởng
của địa hình nên bị chuyển hướng thành Bắc và Tây Bắc. Hướng gió thình hành từ
cuối tháng 3 đến tháng 6 là hướng gió Đông và Đông Nam. Hướng gió hoạt động
mạnh nhất trong thời gian từ tháng 6 đến tháng 9 là gió mùa Tây Nam, hướng gió
thịnh hành nhất là Tây và Tây Nam. Tốc độ gió trung bình trong vùng từ 2,5 đến 4,0
m/s, lớn nhất có thể đạt đến 24-26 m/s.
1.2.2.2. Bão và áp thấp nhiệt đới
Bờ biển vùng Nam Trung Bộ có tần suất bão đồ bộ nhiều nhất vào tháng 10 và 11.
Bão có tốc độ và hướng đi rất phức tạp, gây ra gió mạnh với tốc độ trung bình từ 30-40
m/s, đổi hướng liên tục và có sức tàn phá lớn, lượng mưa trong một số cơn bão có thể
lên đến 300-400 mm/ngày hoặc hơn.
Phần thượng lưu hệ thống sông nằm trên các dãy núi cao, có độ dốc lớn nên vận tốc
dòng chảy lớn, thời gian tập trung nước rất nhanh, sự biến động của dòng chảy năm
khá lớn.
1.2.2.3. Dòng chảy hệ thống sông

Lũ trên sông Trà Khúc thường xảy ra rất nhanh, thời gian lũ thường khoảng một
ngày, nhanh nhất là 12 giờ và lâu nhất là 71 giờ, biên độ lũ từ 3 đến 5,3 m với cường
suất lũ lên từ 30 đến 60 cm/giờ.
Mùa lũ hàng năm trên lưu vực sông Trà Khúc kéo dài 3 tháng từ tháng X tới tháng
XII, tuy nhiên rất không ổn định. Nhiều năm lũ xảy ra từ tháng IX và cũng nhiều năm
sang tháng I năm sau vẫn có lũ.
Tổng lượng dòng chảy 3 tháng mùa lũ chiếm tới 65%-75% tổng lượng dòng chảy
năm, lượng nước biến đổi của mùa lũ giữa các năm khá lớn, năm nhiều nước lượng
nước của mùa lũ có thể gấp 10 lần lượng nước của mùa lũ năm ít nước (năm 1996 có

10


tổng lượng nước 3 tháng mùa lũ 3401 m3/s trong khi đó tổng lượng nước 3 tháng mùa
lũ của năm 1982 chỉ là 355 m3/s). Tháng có lượng dòng chảy lớn nhất là tháng XI với
lượng dòng chảy trung bình tháng nhiều năm có thể đạt tới trên 30% lượng dòng chảy
năm, lớn nhất là lượng dòng chảy tháng XI/1998 ở Sơn Giang (Sông Trà khúc) chiếm
49,2% lượng dòng chảy cả năm.
Dòng chảy mặt trong mùa lũ biến động khá lớn, lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất và nhỏ
nhất biến đổi từ hàng trăm đến hàng ngàn lần. Ví dụ, tại trạm Sơn Giang trên sông Trà
Khúc, t lệ này là 1314 lần, tại An Hoà trên sông An Lão, t lệ này là 4.356 lần và
sông Côn là 5764 lần...
Mùa khô kéo dài 8 – tháng bắt đầu từ tháng 1 đến cuối tháng 8, thậm chí đầu tháng
10 hàng năm và dòng chảy kiệt rất nhỏ dẫn tới tình trạng khô hạn phía hạ lưu gồm cả
thành phố Quảng Ngãi khá nghiêm trọng.
1.2.2.4. Thủy triều
Chế độ triều tại cửa sông Trà Khúc là bán nhật triều không đều, có biên độ triều
trung bình khoảng 1,3 m, lớn nhất là 2 m. Bờ biển Quảng Ngãi là bờ biển hở, không có
đảo hay vịnh che chắn bên ngoài, chịu ảnh hưởng trực tiếp của Biển Đông. Đặc điểm
của sóng trong khu vực chịu sự chi phối mạnh mẽ của chế độ gió mùa, về mùa hè các

sóng tây nam chiếm vai trò chủ đạo, còn về mùa đông là các sóng đông bắc. Chiều cao
sóng trung bình là 1,5 m, chiều cao sóng có nghĩa (Hs) lớn nhất quan trắc được trong
bão tại Kỳ Hà, phía bắc của cửa sông Trà Khúc là 5,7 m [7].
1.2.2.5. Sóng
Chế độ sóng biển phụ thuộc chủ yếu vào chế độ gió. Mùa gió Đông Bắc từ tháng 10
đến tháng 3 năm sau hướng sóng thịnh hành là hướng Bắc, có khi Đông Bắc, độ cao
sóng trung bình 0,75 - 1m, độ cao sóng lớn nhất 3,5 - 4m. Sóng lừng trong mùa này
tần suất xuất hiện khá lớn, chủ yếu theo hai hướng Đông Bắc và Đông. Mùa gió Tây
Nam, hướng sóng thịnh hành là hướng Tây Nam, độ cao sóng trung bình 0,75 - 1m.
Sóng lừng xuất hiện ở ngoài khơi chủ yếu theo hướng Tây Nam.Hình 1-2 thể hiện đặc
trưng hoa sóng đại diện cho mùa Đông và mùa Hè tại khu vực nghiên cứu.

11


Hoa sóng đại diện cho mùa Đông

Hoa sóng đại diện cho mùa Hè

Hình 1-2: Hoa sóng đặc trưng cho mùa Đông và mùa Hè tại Quảng Ngãi [8]
1.2.2.6. Dòng chảy biển
Dòng hải lưu vùng biển Quảng Ngãi chịu ảnh hưởng trội của biển, đó là hải lưu biển
Đông, trong khi ảnh hưởng của dòng chảy từ trong sông ra chỉ tập trung vào các tháng
mùa lũ và rất không đáng kể vào thời gian mùa khô (từ tháng 1 đến cuối tháng 8).
Mùa gió Tây Nam, dòng ven bờ đi lên phía bắcvới vận tốc tầng mặt trung bình từ 30
– 40 cm/s, cực đại tới 75 cm/s. Mùa gió Đông Bắc hướng dòng chảy ngược lại, nghĩa
là chảy từ phía bắc đi xuống ép sát gần bờ hơn với tốc độ lớn hơn, trung bình khoảng
70 cm/s, cực đại lên tới 150 cm/s.
1.2.3. Tình hình xói lở, bồi lấp sông Trà Khúc
Quá trình biến động trong năm của cửa Đại khá phức tạp với các quá trình bồi, xói

xen kẽ rất ngẫu nhiên cả về thời gian, cường độ và không gian.
Diễn biến xói lở - bồi tụ - bồi lấp cửa sông trong thời gian năm từ 1965 đến 2000
được tóm tắt ở phần dưới đây.
1.2.3.1. Giai đoạn năm 1965- 1980
Trong giai đoạn này bờ biển phía bắc thuộc địa phận xã Tịnh Khê bị xói lở, ngược lại
phía bờ biển phía nam thuộc xã Nghĩa An được bồi tụ. Đoạn lòng dẫn cửa sông Trà
Khúc luôn biến động với xu thế mở rộng vào mùa lũ và thu hẹp vào mùa khô kiệt.
1.2.3.2. Giai đoạn năm 1980-1995
Những tài liệu thu thập được trong giai đoạn năm 1980 – 1995 cho thấy, vùng bờ
cửa Đại có nhiều biến động do hiện tượng dòng chủ lưu đổi hướng chảy trong sông. Ở
vùng ven biển từ cửa Đại đến cửa Lở bị xói lở mạnh liên tục, trong khi các khu vực
ven biển khác ở phía bắc cửa Đại được bồi tụ nhẹ và ổn định hơn.

12


1.2.3.3. Giai đoạn năm 1995- 1998
Ngoài cửa sông, bờ biển được bồi tụ ở cả hai phía bờ bắc và bờ nam với tốc độ bồi
tụ bên bờ bắc diễn ra mạnh hơn trên suốt dọc bờ biển dài hơn 6km, rộng từ 40- 60m
thuộc địa phận các xã Tịnh Khê - Tịnh Kỳ.

Hình 1-3: Đoạn bờ Phố An (xã Nghĩa An) bên cửa Đại bị xói trong đợt lũ năm 1999
Trong giai đoạn này, vùng ven biển cửa Đại tiếp tục biến động mạnh. Về tổng thể,
bờ biển cửa Đại được bồi tụ và tương đối ổn định, ngoại trừ khu vực phía bắc cửa Lở
bị xói trên đoạn dài khoảng 600m, rộng trung bình 10- 30m và lớn nhất tới 80m, nhiều
ngôi nhà của ngư dân xóm 1- thôn Phú Nghĩa- xã Nghĩa An (Hình 1-3) đã phá hu và
phải di rời. Lòng dẫn cửa sông Trà Khúc luôn thay đổi do sự dịch chuyển các dải cát
bồi ở hai bờ lòng dẫn chính.
1.2.3.4. Giai đoạn năm 1998- 2000
Xét tổng thể trong giai đoạn từ 1965-2000,khu vực cửa sông, ven biển cửa Đại luôn

diễn ra quá trình bồi lấp, xói lở xen kẽ nhau. Khu vực cửa sông và các doi cát ở cửa
sông và trong sông được bồi lên, cửa sông bị thu hẹp lại vào thời kỳ mùa kiệt và
những năm không có lũ lớn; Ngược lại, vào thời kỳ lũ, nhất là những năm có lũ lớn
cửa sông sẽ được mở rộng, các doi cát trong và ngoài cửa bị xói mòn. Bờ biển ở cả hai
phía cửa Đại xảy ra quá trình bồi, xói xen kẽ tùy thuộc vào những thời kỳ khác nhau,
tuy nhiên mức độ xói bồi không quá mạnh và bờ biển ở cả hai phía cửa Đại vẫn tương
đối ổn định.
1.2.3.5. Giai đoạn năm 2000 đến nay
Từ giai đoạn năm 2000 đến nay do tác động của con người mà điển hình ở đây là việc
thực hiện quá trình nạo vét, tận thu cát nhiễm mặn dẫn đến phá vỡ thế cân bằng động

13


của khu vực, vốn được cấu tạo bằng cát bở rời. Cùng với đó là những cơn bão liên tiếp
kéo dài (bão số 8, 9, 10 và 11) kết hợp với triểu cường đổ bộ vào nên làm cho quá
trình sạt lở, bồi lấp càng gia tăng. Đặc biệt là những tháng cuối năm 2013 xảy ra hiện
tượng sạt lở nghiêm trọng bờ biển và bồi lấp cửa sông Phú Thọ ảnh hưởng trực tiếp
đến đời sống người dân. Tóm lại giai đoạn này cửa sông có xu thế bồi lắng về mùa khô
do dòng chảy kiệt trong sông bị dòng chảy triều lấn át hoàn toàn; và vào mùa mưa lũ
cửa có xu thế mở rộng cửa và đẩy bùn cát ra ngoài biển.
1.3

Tổng quan các nghiên cứu về cửa sông Trà Khúc
Nghiên cứu về sông Trà Khúc và Cửa Đại là một đề tài thu hút được sự quan tâm

của nhiều nhà khoa học. Các nghiên cứu đều tập trung làm rõ nguyên nhân gây xói lởbồi lấp để đưa ra các giải pháp nhằm hạn chế tình trạng xói lở-bồi lấp.
Trong nghiên cứu của mình và các cộng sự, Nguyễn Trọng Yêm [9] đã nghiên cứu
điều tra đánh giá các tai biến xói lở, bồi lấp vùng ven biển tỉnh Quảng Ngãi. Nhóm tác
giả đã nghiên cứu đặc điểm địa chất và hoạt động địa động lực, đặc điểm địa mạo và

các hoạt động nhân tạo, điều kiện khí tượng, khí hậu đồng bằng ven biển và động lực
thủy văn sông ngòi, điều kiện thủy thạch động lực vùng ven bờ và các hoạt động nhân
tạo ở vùng ven biển để đánh giá tình hình diễn biến xói lở-bồi lấp .
Từ các nghiên cứu và kết luận nêu trên, nhóm tác giả đã đề xuất hai nhóm giải
pháp chính để xử lý các tai biến xói lở, bồi lấp ven biển Quảng Ngãi là nhóm giải pháp
công trình và nhóm giải pháp phi công trình.
Nguyễn Thị Thảo Hương và cộng sự [10] đã nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình
xói lở, bồi lấp cửa sông đến quá trình thoát lũ và ngập lụt của sông Trà Khúc và sông
Vệ tỉnh Quảng Ngãi. Nhóm tác giả đã chỉ ra rằng, trong các yếu tố có ảnh hưởng tới
diễn biến cửa biển thì tác động của thủy triều và dòng triều có chu kỳ tác động ngắn
nhất (gây biến đổi mực nước giờ và làm thay đổi hướng dòng chảy trong 1 chu kỳ
triều), tác động của sóng thay đổi theo chế độ gió mùa; còn tác động của dòng chảy
sông thay đổi giữa mùa mưa và mùa khô trong 1 năm. Do mùa mưa thường ngắn (diễn
ra trong 4 tháng) và lũ không xuất hiện liên tục trong cả mùa mưa nên tác động này chỉ
có thể thấy rõ rệt nhất sau khi xảy ra lũ lớn trên sông thượng nguồn làm thay đổi
nguồn bùn cát từ sông đổ ra biển...).

14


Để đánh giá hiện trạng sạt lở-bồi lấp khu vực nghiên cứu, nhóm tác giả đã sử dụng
tư liệu viễn thám SPOT4 (chụp năm 2008) kết hợp với khảo sát thực địa. Kết quả cho
thấy, trên toàn khu vực hạ lưu sông Trà Khúc và phụ lưu có19 điểm sạt lở, tổng chiều
dài sạt lở 30 km, chiều dài mỗi điểm sạt lở bình quân từ 200 - 5.000 m, hướng dòng
chảy cũng như lòng dẫn đều lệch hẳn về khu vực sạt lở, cấu trúc đất ven bờ sông các
điểm sạt lở đa số có cấu tạo chủ yếu là sét pha cát hạt mịn, kết cấu yếu hoặc lớp sét lẫn
sét pha dạng dẽo, bờ sông lại khá dốc có nhiều đoạn thẳng đứng, sau mỗi mùa mưa lũ
bờ sông bị sạt lở từng mảng với cương suất 2 - 6m/năm.
Lê Văn Nghị, [8] đã sử dụng mô hình toán để đánh giá các quá trình thủy thạch
động lực học. Mục đích của việc sử dụng mô hình toán là để mô phỏng chế độ dòng

chảy, tính toán chế độ động lực bồi xói khu vực nghiên cứu, tính toán với các giải
pháp công trình để có cơ sở khoa học đánh giá diễn biến quá trình thủy thạch động lực
học.Kết quả từ mô hình toán dùng để đánh giá nguyên nhân gây ra hiện tượng sạt lở
bồi xói vùng cửa sông Cửa Đại, cho các kịch bản khác nhau. Trên cơ sở đó, đề tài đã
đề xuất giải pháp chỉnh trị để đảm bảo ổn định cho vùng cửa sông.
1.4

Kết luận
Đã có những công trình nghiên cứu đánh giá tình hình xói lở-bồi lấp của sông Trà

Khúc và cửa Đại. Nhưng đánh giá đã được sử dụng theo một số phương thức khác
nhau như mô hình toán, điều tra thực địa, đánh giá thông qua địa tầng,...để tìm ra
nguyên nhân và đề xuất giải pháp nhằm nâng cao ổn định chống xói-bồi lấp.
Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, một hướng mới được nghiên cứu áp dụng để
đánh giá diễn biến bờ biển và cửa Đại là công nghệ GIS. Từ đây, sẽ áp dụng các mô
hình toán để tính toán mô phỏng chế độ dòng chảy, hải văn nhằm phục vụ cho việc
nghiên cứu đề xuất giải pháp chỉnh trị có hiệu quả.

15