Xói lở, bồi tụ bờ biển Nam Bộ từ Thành phố Hồ Chí Minh đến Kiên Giang - Nguyên nhân và các giải pháp bảo vệ

Trong bài báo này, chúng tôi tiến hành phân tích, đánh giá thực trạng, chỉ rõ nguyên nhân gây ra xói lở, bồi tụ, diễn biến dải ven biển từ thành phố Hồ Chí Minh đến Kiên Giang. Trên cơ sở đó đề xuất một số giải pháp hạn chế những diễn biến bất lợi và thúc đẩy những diễn biến có lợi nhằm phát triển bền vững kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu 

1. Giới thiệu chung

Dải ven biển Nam Bộ từ Tp. Hồ Chí Minh đến Kiên Giang với chiều dài bờ biển khoảng 774 km, là vùng đất đa dạng về sinh học, với nhiều ngành nghề phát triển như: nông nghiệp, thủy sản, lâm nghiệp, diêm nghiệp và du lịch… Đây thật sự là vùng đất có nhiều tiềm năng và điều kiện thuận lợi cho việc phát triển kinh tế - xã hội. Qua điều tra, thống kê các tài liệu lịch sử, tổng hợp kết quả của các nghiên cứu trước (Trần Như Hối và nnk, 2003; Phan Anh Tuấn, 2004; Trịnh Thế Hiếu và nnk, 2005), cho thấy biến động hình thái dải ven biển khu vực này hết sức phức tạp. Ở một số đoạn bờ biển như: bờ biển Gò Công tỉnh Tiền Giang, Thạnh Phú tỉnh Bến Tre, Hiệp Thạnh tỉnh Trà Vinh, Vĩnh Châu tỉnh Sóc Trăng, Gành Hào tỉnh Bạc Liêu và Cà Mau, xói lở diễn ra khá nghiêm trọng, đe dọa trực tiếp đến sự an toàn của các tuyến đê biển vốn được xem là lá chắn hữu hiệu trước những tác động bất lợi từ biển.

Trong bài báo này, chúng tôi sẽ trình bày một số kết quả nghiên cứu về diễn biến xói lở, bồi tụ bờ biển các tỉnh từ Tp. Hồ Chí Minh đến Kiên Giang, phân tích đánh giá các nguyên nhân và cơ chế của sự biến đổi này. Trên cơ sở đó sẽ kiến nghị một số giải pháp nhằm giảm nhẹ các tác động bất lợi do xói lở và bồi tụ bờ biển gây ra và thúc đẩy những diễn biến có lợi diễn ra nhanh hơn.

2. Diễn biến xói bồi bờ biển

2.1. Tài liệu và phương pháp nghiên cứu

Để nghiên cứu xác định diễn biến đường bờ qua các giai đoạn thường sử dụng phương pháp chồng ghép bản đồ và ảnh viễn thám đây là phương pháp đã được nhiều nước trên thế giới ứng dụng. Nội dung thực hiện của phương pháp này là chồng ghép các bản đồ đo đạc hiện có cùng với không ảnh, ảnh vệ tinh có được trong các thời kỳ khác nhau, trên cơ sở đó phân tích sự biến động đường bờ để nhận biết được khu vực, phạm vi sạt lở, bồi tụ. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng tiến hành điều tra khảo sát thực địa, phỏng vấn người dân địa phương nhằm kiểm chứng, đánh giá các kết quả thu được từ việc phân tích ảnh vệ tinh nói riêng cũng như chồng ghép bản đồ nói chung.

Các tài liệu về bản đồ đo đạc và các ảnh vệ tinh sử dụng trong nghiên cứu này được trình bày trong bảng sau:

Bảng 1. Các tài liệu sử dụng trong nghiên cứu diễn biến đường bờ

STT	Thời gian	Loại dữ liệu	Định dạng	Tỷ lệ/Độ phân giải
1	1965	Bản đồ địa hình	Vector	1/50.000
2	1989	Ảnh vệ tinh Landsat TM	Raster	15m x 15m
3	2001	Ảnh vệ tinh Landsat ETM	Raster	15m x 15m
4	2008	Ảnh vệ tinh Landsat ETM	Raster	15m x 15m
5	2010	Ảnh vệ tinh Landsat ETM	Raster	15m x 15m

Hình 1. Phương pháp chập bản đồ để nghiên cứu biến động đường bờ

2.2. Kết quả nghiên cứu về diễn biến đường bờ

Kết quả phân tích cho thấy bờ biển Đông bị chia cắt bởi nhiều cửa sông, quá trình xói lở bồi tụ diễn ra mạnh mẽ và phức tạp, trong khi bờ biển Tây, quá trình bồi tụ chiếm ưu thế. Căn cứ vào vị trí địa lý, đơn vị hành chính, chúng tôi phân chia thành đường bờ biển thành các khu vực như sau:

- Khu vực ven biển huyện Cần Giờ, Tp. Hồ  Chí Minh:

Trong khoảng thời gian từ 1965÷1989, diễn biến bờ biển Cần Giờ diễn ra xói lở bồi tụ xen kẽ, riêng khu vực mũi Đông Hoà (phía tây), mũi Cần Giờ (phía đông) bị xói lở mạnh với tốc độ xói lở đạt khoảng 10÷20 m/năm. Sau khi hệ thống công trình đập mỏ hàn và kè chắn sóng, gây bồi được xây dựng năm 1995, xói lở bờ biển nơi đây về cơ bản đã được khống chế. Đây là một trong số ít các công trình bảo vệ bờ biển xây dựng trong những năm qua đạt mục tiêu chống xói lở tốt, tuy vậy việc trồng lại rừng ngập mặn chưa đạt hiệu quả cao. Do vậy, rất cần đánh giá và rút kinh nghiệm để có thể tìm ra giải pháp thích hợp cho các khu vực bị xói lở khác.

- Khu vực bờ biển huyện Gò Công Đông, tỉnh Tiền Giang:

Đoạn bờ biển này được giới hạn bởi hai cửa sông Soài Rạp và cửa Tiểu có tổng chiều dài khoảng 17 km. Trong khoảng thời gian từ năm 1965 ÷ 2010 hiện tượng xói lở xảy ra trên hầu hết đoạn bờ biển này, tốc độ xói lở khoảng 10 ÷ 30 m/năm tùy theo vị trí, theo thời gian mức độ xói lở ngày càng nhanh hơn. Hệ quả là rừng phòng hộ trước tuyến đê biển đã bị thu hẹp dần, cho đến năm 2000 thì đã có trên 3 km thuộc khu vực xã Tân Thành rừng đã hoàn toàn biến mất, biển đã xâm thực vào đến tận chân đê. Những năm gần đây, tuyến đê xung yếu không có rừng phòng hộ phải đương đầu trực diện với biển liên tục dài thêm ra, xuất hiện ở những vị trí mới như tại xã Tân Điền, Kiển Phước, tuyến đê biển ngày càng mất an toàn. Trong khu vực này, chỉ có khoảng 1500 m bờ biển giáp cửa Tiểu là được bồi tụ với tốc độ trung bình khoảng 10 ÷ 15 m/năm.

- Khu vực bờ biển huyện Tân Phú Đông, tỉnh Tiền Giang:

Ngược lại với xu thế diễn biến của bờ biển khu vực Gò Công nói trên, đoạn bờ biển nằm giữa sông Cửa Tiểu và Cửa Đại được bồi tụ rất mạnh, tốc độ bồi tụ trung bình vào khoảng trên 100 m/năm, tính từ năm 1965 ÷ 1989 bờ đã được bồi ra khoảng hơn 3 km. Từ năm 1989 đến nay đã xuất hiện cồn nổi phía cửa Tiểu cách đường bờ cũ khoảng 2.7 km và liên tục phát triển về phía bờ, đến thời điểm hiện tại cồn nổi gần nối liền với cù lao Tân Phú Đông.

- Khu vực bờ biển thuộc các huyện Bình Đại và Ba Tri, tỉnh Bến Tre:

Đoạn bờ biển nằm kẹp giữa các cửa sông cửa Đại và cửa Hàm Luông, bị chia cắt bởi cửa sông Ba Lai. Nhìn chung đoạn bờ biển này không bị xâm thực ngọai trừ đoạn bờ gần cửa Đại, còn lại hầu hết dọc bờ biển được hình thành khá nhiều bãi bồi, trong đó khu vực cửa Ba Lai có tốc độ bồi mạnh nhất. 

Từ năm 1965÷1989, khoảng 4 km bờ biển từ cửa Đại đến cửa sông Cống Bé bị xói lở mạnh, tốc độ xói lớn nhất khoảng 20 m/năm. Tốc độ xâm thực khu vực này đã gia tăng lên khoảng 25 m/năm trong giai đoạn từ 1989 đến nay.

Đoạn bờ từ cửa sông Cống Bé đến cửa Hàm Luông chủ yếu là bồi tụ, đặc biệt khu vực bờ nam cửa Ba Lai, tính từ năm 1965÷1989 tại khu vực này bờ biển đã được bồi ra khoảng 1,2 km, tốc độ lấn biển khoảng 50 m/năm. Từ năm 1989 đến nay thì hoạt động xói bồi diễn ra xen kẽ tuy nhiên quá trình bồi tụ vẫn chiếm ưu thế, xói lở chỉ diễn ra ở một vài vị trí với tốc độ khoảng 5-7 m/năm.

- Khu vực bờ biển tỉnh Trà Vinh:

Nằm giữa cửa sông Cổ Chiên và cửa Định An (Sông Hậu), dải ven biển tỉnh Trà Vinh có dạng hình cung với chiều dài trên 50 km. Đây là vùng ngập mặn thường xuyên với nhiều sông rạch đổ ra biển tạo ưu thế lớn trong việc nuôi trồng thủy sản và phát triển rừng ngập mặn của địa phương.

Đoạn bờ từ cửa Cung Hầu đến ấp Dân Thành, huyện Duyên Hải dài khoảng 25 km thường xuyên bị biển xâm thực. Từ năm 1965-1989 biển đã lấn vào đất liền khoảng hơn 200 m, trong đó có hai khu vực sạt lở mạnh là bờ biển Hiệp Thạnh dài khoảng 4 km bị sạt lở với tốc độ 8-10 m/năm, và khu vực bờ biển Nhà Mát, cách cửa Cung Hầu khoảng 8 km, bị sạt lở với tốc độ khoảng 15-20 m/năm. Trong giai đoạn 1989-2001, đoạn bờ này tiếp tục bị sạt lở, tốc độ dịch chuyển đường bờ khoảng 10 m/năm, trong đó khu vực bờ biển Hiệp Thạnh có tốc độ sạt lở mạnh hơn rất nhiều so với giai đoạn trước, vào khoảng hơn 20 m/năm.

Đoạn bờ từ ấp Dân Thành đến cửa Định An chủ yếu được bồi tụ, tốc độ bồi  lớn nhất tại khu vực bờ bắc cửa Định An khoảng 40m/năm. Bên cạnh đó có một vài vị trí bị xói lở với mức độ nhẹ vào khoảng 3-5 m/năm. Riêng tại vị trí bờ bắc cửa Định An dài khoảng hơn 2 km được bồi lấp khá mạnh với tốc độ khoảng 50 m/năm.

- Khu vực bờ biển tỉnh Sóc Trăng từ cù Lao Dung, cửa Mỹ Thanh tỉnh Sóc trăng đến Bạc Liêu:

Bờ biển tương đối thẳng, quá trình diễn biến đường bờ khá phức tạp, xói bồi xen kẽ nhau.  Từ năm 1965 đến 1989, đoạn có sự biến động đường bờ mạnh nhất là từ cửa Mỹ Thanh kéo dài về phía nam khoảng 17 km, vị trí bồi lớn nhất vào khoảng 1.300 m, vị trí lở lớn nhất khoảng 400 m. Ở đoạn bờ kế tiếp thuộc xã Vĩnh Bình dài khoảng 20 km, hiện tượng bồi lấp là chủ yếu nhưng với tốc độ chậm chỉ khoảng 5 m/năm, riêng đoạn bờ thuộc ấp Biển Trên thị trấn Vĩnh Châu dài khoảng 1,5km được bồi lấp với tốc độ bồi vào khoảng 15 m/năm. Đoạn bờ kế tiếp cho đến giáp ranh Bạc Liêu chủ yếu bị biển xâm thực, với chỗ xói lớn nhất là 320m, tốc độ vào khoảng hơn 10 m/năm.

Từ năm 1989 đến 2008, đoạn bờ từ thị trấn Vĩnh Châu đến giáp ranh tỉnh Bạc Liêu lại bị xói lở, với tốc độ khoảng 10m/ năm, đường bờ bị biển lấn vào khoảng 250 m.

- Khu vực bờ biển tỉnh Bạc Liêu:

Với chiều dài khoảng 56 km, dải ven biển thuộc tỉnh Bạc Liêu có cao độ phổ biến từ 1,0 - 1,5m, ven bờ có các giồng cát cao độ từ 1,5 - 3,0m. Nhìn chung đường bờ biển ở Bạc Liêu trong giai đoạn từ năm 1965- 2008 có xu thế bồi lấn ra biển, ngoại trừ hai khu vực bị xói lở là đoạn bờ giáp ranh tỉnh Sóc Trăng dài khoảng 6km, và đoạn bờ khu vực cửa sông Gành Hào (giáp ranh tỉnh Cà Mau) dài khoảng 9 km.

- Khu vực bờ biển tỉnh Cà Mau:

Dải ven biển tỉnh Cà Mau có chiều dài khoảng 254 km được chia làm 2 đoạn. Đoạn từ sông Gành Hào đến mũi Cà Mau dài khoảng 100 km giáp biển Đông, đường bờ có dạng hình răng cưa. Trong giai đoạn từ năm 1965 đến nay nhìn chung đoạn bờ nay thương bị xói lở, trong đó đáng chú ý là đoạn bờ từ cửa sông Đầm Dơi đến cửa Rạch Gốc dài khoảng 40km có tốc độ dịch chuyển đường bờ khá mạnh khoảng 35 m/năm, từ năm 1965 ÷ 2008 đường bờ biển đoạn này đã bị biển lấn vào khoảng 1,4 km.

Đoạn bờ từ Mũi Cà Mau đến rạch Tiểu Dừa dài khoảng 154 km phái biển Tây, hoạt động xói bồi trong giai đoạn 1965-2001 diễn ra xen kẽ. Tuy nhiên hoạt động bồi tụ chiếm ưu thế, xói lở diễn ra chủ yếu tại vị trí các cửa sông. Khu vực có tốc độ bồi tụ mạnh nhất là mũi Cà Mau, từ năm 1965-2001 mũi Cà Mau được bồi ra khoảng 3 km, tốc độ bồi bình quân khoảng 80 m/năm.

- Khu vực bờ biển tỉnh  Kiên Giang:

Dải bờ biển Kiên Giang chịu ảnh hưởng của thủy triều biển Tây và vịnh Thái Lan. Chế độ thủy hải văn biển Tây tạo ra hình thái dải ven biển Kiên Giang khá ổn định và có xu thế bồi lắng là chính. Tính từ năm 1965 ÷ 2008 bờ biển Kiên Giang được bồi lấp từ 5 – 10 m/năm, trong đó vị trí bồi lớn nhất  là đoạn bờ khu vực giáp ranh giữa huyện An Minh và An Biên, trong vòng 43 năm (từ năm 1965 ÷ 2008) ở khu vực này đã được bồi ra khoảng 2 km, tốc độ bồi gần 50 m/năm. Tuy nhiên, trong những năm gần đây đã xảy ra tình trạng xói lở bờ biển uy hiếp đến sự an toàn của tuyến đê biển ở một số khu vực như: khu vực mũi Rảnh thuộc bờ Nam sông Cái Lớn biển lấn vào khoảng 200 m, khu vực Vàm Rầy huyện Hòn Đất biển đã tiến vào đất liền khoảng hơn 200 m gây sạt lở mái đê trong khoảng từ năm 2001 ÷ 2008.

3. Nguyên nhân và cơ chế xói lở bồi tụ

Xói lở bồi tụ dải ven biển là một quá trình tự nhiên phức tạp, là hệ quả tương tác giữa rất nhiều yếu tố. Hình 2 trình bày những yếu tố gây ra xói lở bồi tụ bờ biển, trong đó các yếu tố tác động đến quá trình xói lở bồi tụ bờ biển được phân làm hai nhóm: các yếu tố tự nhiên và tác động của con người. Việc đánh giá xác định nguyên nhân xói bồi phải xem xét đầy đủ trên các phương diện như sự vận chuyển bùn cát dưới tác động của sóng, gió và dòng triều; các tác động của con người trong phạm vi dọc bờ biển, trên các lưu vực sông, theo không gian cũng như thời gian.

Hình 2. Sơ đồ phức hợp nguyên nhân của xói lở, bồi tụ bờ biển (chỉnh sửa từ Gegar, 2007)

Những nhân tố tự nhiên quan trọng không thể bỏ qua trong việc hiểu và nhận diện vấn đề xói lở bờ biển bao gồm: cấu tạo vùng bờ và hướng đường bờ, tác động của gió, sóng, thủy triều, ảnh hưởng của sông Mekong và hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai, cũng như vai trò của rừng ngập mặn. Bên cạnh các yếu tố tự nhiên, các tác động do con người tạo ra cũng cần được xem xét theo không gian cũng như theo thời gian. Dưới đây, chúng tôi sẽ lần lượt đề cập, phân tích và thảo luận một số yếu tố được cho là những nguyên nhân chính tác động đến quá trình xói lở bồi tụ bờ ven biển khu vực Nam Bộ.

3.1. Ảnh hưởng của cấu tạo vùng bờ và hướng đường bờ

Bờ biển từ Tp. Hồ Chí Minh đến Kiên Giang được cấu tạo bởi trầm tích phù sa bở rời rất trẻ (tuổi Holoxen hiện đại – Pleistoxen muộn) với thành phần chủ yếu là bùn sét màu nâu, bùn sét màu nâu chứa cát có lẫn vụn xác sinh thực vật. Bờ biển cấu tạo bởi đá rắn chắc chỉ tập trung ở khu vực Hòn Đất, Kiên Giang (Lap & nnk, 2000; Trần Như Hối & nnk, 2003; Oanh & nnk, 2002; Nguyễn Thế Hiếu & nnk, 2005, Xue & nnk, 2010). Cấu tạo địa chất như trên, chỉ cần động lực vừa phải của sóng gió cũng đủ phá vỡ kết cấu bề mặt bờ nếu như thảm thực phủ bề mặt không có hay thưa thớt. Do thành phần hạt rất mịn nên phần lớn vật liệu bờ sau khi bị phá vỡ sẽ chuyển thành bùn cát lơ lửng, dễ dàng bị sóng và dòng chảy ven bờ chuyển đi nơi khác. Thực tế tại các khu vực sạt lở mạnh như khu vực Gò Công Đông (tỉnh Tiền Giang), Vĩnh Châu (tỉnh Sóc Trăng) cho thấy, khi đai rừng phòng hộ tiên phong ngoài cùng bị suy thoái thì quá trình xói lở sẽ diễn ra. Khi đó, nếu do điều kiện môi trường thay đổi cũng như không gian bị hạn chế mà đới rừng tiên phong không tái sinh được thì xói lở sẽ làm suy thoái tiếp các đới rừng kế tiếp. Quá trình xói lở bờ - suy thoái rừng như vậy sẽ diễn ra liên tục, với tốc độ ngày càng nhanh.

Bên cạnh cấu tạo vùng bờ thì hướng đường bờ cũng là yếu tố quyết định để quá trình bồi tụ hay xói lở diễn ra. Thực tế cho thấy tại các đoạn đường bờ có phương trực diện với hướng của gió mùa Đông Bắc (Gò Công Đông, nam cửa Tiểu, nam cửa Đại, nam cửa Hàm Luông, Gành Hào) quá trình xói lở diễn ra rất mạnh, những nơi có đương bờ được che kín phần nào với hướng gió trên thì thường được bồi tụ hoặc chỉ bị xói lở nhẹ.  

3.2. Tác động của gió

Khu vực ĐBSCL nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa nên hàng năm vùng nghiên cứu bị điều tiết bới gió mùa với các hướng chính là Đông Bắc và Tây Nam. Gió là yếu tố ngoại sinh chính tạo ra sóng, ngoài ra chế độ gió mùa nói trên cũng tạo ra các dòng hải lưu và dòng chảy ven bờ trái chiều nhau: dòng chảy mùa hè (gió mùa Tây Nam) đi từ Nam lên Bắc, và dòng chảy mùa đông (gió mùa Đông Bắc) hướng từ Bắc xuống Nam (xem Hình 3).

Bảng 2. Phân bố gió mùa hàng năm

Gió mùa Tây Nam thường bắt đầu từ tháng 5 và kéo dài đến hết tháng 9. Hướng gió thịnh hành là Tây Tây Nam, Tây Nam và Tây, trong đó chủ yếu là hướng Tây Nam. Vận tốc gió trung bình theo hướng này là từ 4 - 6 m/s, tốc độ lớn nhất vào khoảng 8-10 m/s. Dòng ven bờ gây ra bởi sóng cũng như dòng hải lưu do chế độ gió mùa Tây Nam này có chiều theo hướng từ Nam lên Bắc. Thời kỳ gió mùa Tây Nam cùng là mùa mưa lũ, là mùa có nguồn phù sa từ các sông dồi dào nhất trong năm, đồng thời hướng gió mùa này ngược với hướng mở của đường bờ ven biển Đông nơi tập trung các cửa sông, nên tại hầu hết các vùng đều có hiện tượng bồi tụ, hiện tượng xói lở hầu như không diễn ra.  Hướng gió mùa này chỉ bất lợi đối với đường bờ ven biển Tây. Tuy nhiên, do cường độ gió không lớn, bờ biển Tây cũng rất thoải và rộng nên tác động của sóng do gió cũng bị hạn chế, phần bị xói lở sẽ được bồi tụ lại trong thời gian gió mùa Đông Bắc như sẽ được trình bày dưới đây nên mức độ xói lở chỉ ở mức độ nhẹ, đường bờ trong khu vực này khá ổn định.

Gió mùa Đông Bắc thường bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Gió thường thổi theo hướng: Đông Bắc, Đông và Đông Nam, trong đó chủ yếu là hướng Đông và Đông Bắc. Hình 4 thể hiện hoa gió ngoài khơi biển Gò Công theo kết quả từ mô hình khí tượng toàn cầu CFSR của NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) từ năm 2000 - 2008.

Hình 3. Dòng hải lưu mùa đông và dòng hải lưu mùa hè trên biển Đông. Mũi tên biểu thị hướng dòng chảy trung bình, các con số biểu thị tốc độ dòng chảy trung bình theo đơn vị kn (1 kn ≈ 0.51 m/s) (Nguồn: U.S. Naval Occeanographic Office, 1957)

Theo đó vận tốc gió trung bình đạt khoảng 8-10 m/s, cao nhất là từ 15-16 m/s. Với tần suất xuất hiện vượt trội, tốc độ gió cũng là lớn hơn nhiều so với các hướng khác, hướng gió gần như trực diện với đường bờ biển mở phía biển Đông, nên có thể xác định gió mùa Đông Bắc là hướng gió chi phối chính đến quá trình xói lở của bờ biển trong khu vực. Sóng gây ra bởi gió mùa Đông Bắc đào xới phần lớn bùn cát được bồi tụ trong mùa gió Tây Nam cũng như bào mòn các vách bờ không được bảo vệ bởi thảm thực vật, tạo ra dòng chảy ven bờ, cùng với dòng triều và dòng hải lưu vận chuyển bùn cát về phía Nam. Đây chính là hướng di chuyển bùn cát thực trên dải ven biển từ Tp. Hồ Chí Minh đến Cà Mau.

Tháng 4 và tháng 10 là thời đoạn chuyển tiếp giữa hai mùa, gió trong thời gian này có tính không ổn định cao trong cả hướng gió và cường độ.

Hình 4. Hoa gió U_10m (2000 – 2008) ở ven biển Bến Tre cách bờ khoảng 10 km (số liệu gió giờ trích từ kết quả mô hình toàn cầu CFSR của NOAA)

3.3. Tác động của sóng

Sóng là sản phẩm nội sinh trong quá trình tương tác giữa gió, cụ thể hơn là quá trình lưu chuyển tầng khí quyển bề mặt đại dương và nước biển. Ở ngoài biển sâu, hướng sóng thường trùng với hướng của gió. Tuy nhiên khi vào gần bờ, dưới tác động của ma sát với đáy biển nên sóng bị tiêu hao năng lượng, chiều cao sóng giảm dần (hiệu ứng nước nông), đồng thời hướng sóng bị thay đổi tùy theo dạng địa hình (hiện tượng khúc xạ sóng). Khi sóng truyền đến khu vực có độ sâu tới hạn thì sẽ xảy ra hiện tượng sóng vỡ, giải phóng một phần năng lượng sóng, một phần sẽ chuyển thành các sóng thứ cấp. Quá trình sóng vỡ có thể xảy ra một hay nhiều lần tùy thuộc vào độ thoải của bờ biển, sóng vỡ càng nhiều lần thì năng lượng bị tiêu hao càng nhiều. Khi gặp bờ, quá trình giải phóng năng lượng sóng sẽ xảy ra (sóng vỗ bờ). Quá trình hoạt động của sóng, sóng vỡ cũng như sóng vỗ bờ, là tác nhân chính đào xới, mài mòn, phá vỡ kết cấu bề mặt đáy bờ/thành bờ. Đồng thời quá trình trên còn tạo ra dòng chảy vận chuyển bùn cát (theo chiều dọc bờ cũng như theo phương trực giao với bờ) đi nơi khác.

Hình 5. Hoa sóng (2006 – 2009) ngoài khơi trên biển Đông cách bờ 28 km (a) và trên biển Tây cách bờ 37 km  (b) (số liệu  sóng trích từ mô hình sóng toàn cầu WWIII của NOAA)

Như đã đề cập ở trên, đối với khu vực bờ biển giáp biển Đông từ Tp. Hồ Chí Minh đến mũi Cà Mau thì sóng theo hướng Đông chiếm ưu thế, chiều cao sóng trung bình gần bờ khoảng 0.8 ÷ 1.0 m, lớn nhất khoảng 2.0 m (xem hình 5).  Phần biển phía Tây từ mũi Cà Mau đến Kiên Giang hướng sóng chiếm ưu thế lại là hướng Tây và Tây Nam, chiều cao sóng gần bờ trung bình khoảng 0.6 ÷ 0.8 m, lớn nhất khoảng 1.6 m.  

3.4. Ảnh hưởng của thủy triều

Khu vực biển Đông chịu chi phối bởi chế độ bán nhật triều không đều, biên độ triều lớn khoảng 2 ÷ 4 m. Với chế độ triều và biên độ triều như trên nên tốc độ truyền triều rất nhanh, tạo ra vận tốc dòng chảy lớn, đặc biệt lại các vùng cửa sông, gây ra xói lở đáy biến.  Với các đặc điểm này nên các quá trình thành tạo bờ biển trong khu vực chịu tác động của sông – triều rất rõ rệt. Ngoài ra, do phần lớn bờ biển trong khu vực là rất thoải, kết hợp với chế độ triều có biên độ lớn và thay đổi nhiều lần trong ngày nên phạm vi tác động của sóng – triều lên vùng bờ là rất rộng.

Chế độ triều khu vực biển Tây chịu chi phối bởi chế độ nhật triều là chính, với biên độ triều thấp hơn nhiều so với triều biển Đông, chỉ khoảng 0.8 ÷ 1.2 m. Tuy nhiên do bờ biển rất thoải, hầu như bằng phẳng nên vùng bờ chịu ảnh hưởng của sóng – triều cũng rất rộng. Do trong khu vực này không có các cửa sông lớn nên nhân tố động lực chiếm ưu thế trong quá trình thành tạo bờ biển là thủy triều và sóng.

3.5. Vai trò của rừng ngập mặn

Rừng ngập mặn có vai trò vô cùng quan trọng về mặt sinh thái và môi trường như: điều hoà khí hậu,  hạn chế bão gió, bảo vệ đê ven biển, góp phần làm sạch môi trường do có thể làm giảm hàm lượng kim loại nặng có trong nước thải nội địa đổ ra vùng cửa sông, ven biển, đồng thời giữ gìn sự cân bằng sinh thái tự nhiên cho những vùng đất bị ngập nước. Bên cạnh đó, rừng ngập mặn cũng là một trong những yếu tố chính điều phối quá trình thành tạo bờ biển. Giữa rừng ngập mặn và quá trình xói lở bồi tụ bờ biển có một mối quan hệ rất chặt chẽ. Rừng ngập mặn có tác dụng giảm sóng và dòng chảy, tạo điều kiện thuận lợi để bùn cát tích tụ nhanh và nhiều hơn, đồng thời cũng làm bùn cát cố kết tốt hơn, chống xói lở. Lá cây rừng cũng là nguồn trầm tích đáng kể cho bờ biển. Nó cách khác, rừng ngập mặn giúp tiến trình bồi tụ phát triển nhanh hơn. Ngược lại, quá trình bồi tụ nhanh lại tạo điều kiện cho rừng ngập mặn phát triển tốt.  Như đã trình bày trong mục 3.2, một khi rừng ngập mặn bị suy thoái và không thể tự hồi phục, quá trình xói lở sẽ xảy ra và tiếp diễn liên tục.

3.6. Tác động của con người

Đối với khu vực ven biển Nam Bộ, tác động lớn nhất của con người lên quá trình xói lở và bồi tụ bờ biển đầu tiên phải kể đến những hoạt động làm ảnh hưởng tới rừng ngập mặn. Theo thống kê của Phân Viện Điều tra Qui hoạch rừng II (Trần Như Hối & nnk, 2003), diện tích rừng ngập mặn khu vực ĐBSCL đã giảm từ 250.000 ha năm 1950 xuống còn 45.790 ha vào năm 2001. Đặc biệt việc khai thác quá mức nhất là nạn chặt phá rừng tràn lan để nuôi trồng thủy sản trong những thập kỷ gần đây đã làm suy thoái nghiêm trọng rừng ngập mặn. Việc nuôi trồng thủy sản kết hợp với việc xây dựng các công trình ngọt hóa, tuyến đê ven biển (khu vực Gò Công tỉnh Tiền Giang, Vĩnh Châu tỉnh Sóc Trăng) đã làm thay đổi môi trường cũng như hạn chế không gian phát triển rừng ngập mặn, góp phần không nhỏ trong việc gây suy thoái rừng ngập mặn. Hậu quả không chỉ làm mất cân bằng sinh thái, mà còn làm mất cân bằng địa động lực vùng bờ gây xói lở nghiêm trọng ở nhiều nơi.

Một hoạt động khác của con người được đánh giá là góp phần không nhỏ tác động lên quá trình xói lở bồi tụ trong khu vực ĐBSCL chính là việc xây dựng các đập trong lưu vực các hệ thống sông Mekong và Sài Gòn – Đồng Nai. Theo các báo cáo của Ủy ban sông Mekong (World Bank, 2004; MRC, 2010), kể từ năm 1966 đến nay đã có tổng cộng 24 đập thủy điện và hồ chứa nước trên các nhánh sông thuộc các nước thượng nguồn và 3 đập trên dòng chính phía Trung Quốc được xây dựng.  Việc xây dựng các đập này đã tác động trực tiếp, làm giảm đáng kể lượng bùn cát cung cấp cho biển. Theo nghiên cứu của Lu và Siew (2005), sau khi đập Manwan trên dòng chính của Trung Quốc đi vào vận hành năm 1993 đã làm giảm lượng phù sa phía hạ lưu một cách rất rõ rệt. Tuy đã được bù đắp bằng phù sa từ các phần lưu vực khác phía hạ lưu, nhưng số liệu quan trắc cho thấy hàm lượng phù sa trung bình tại các trạm Tân Châu, Châu Đốc, Cần Thơ, Mỹ Thuận đã giảm đến 20 – 30% (xem Hình 4). Rõ ràng, việc suy giảm nguồn phù sa này đã và sẽ góp phần không nhỏ làm xói lở bờ biển.

 Hình 6. Thay đổi nồng độ bùn cát lơ lửng trung bình tháng tại các trạm Cần Thơ và Mỹ Thuận trước và sau khi đập Manwan đi vào vận hành năm 1993. Đường nằm ngang biểu thị nồng độ bùn cát lơ lửng trung bình (Nguồn: Su and Siew, 2005.)  

Trong phạm vi lưu vực hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai với điểm ra là cửa soài Rạp, hàng loạt đập thủy điện và hồ chứa thủy lợi đã được xây dựng các đập trên dòng chính như đập Trị An trên sông Đồng Nai (bắt đầu vận hành năm 1987), đập Dầu Tiếng trên sông Sài Gòn (1985), và hàng loạt các đập nhỏ khác trên các sông nhánh. So với các đập trên lưu vực sông Mekong, các đập trên lưu vực Sài Gòn – Đồng Nai gần biển hơn nhiều. Tuy không có các tài liệu quan trắc để phân tích so sánh, chúng tôi tin rằng việc xây dựng các hồ đập nói trên đã làm giảm đáng kể lượng phù sa, bùn cát cung cấp cho biển, góp phần làm xói lở bờ biển.

Ngoài những nguyên nhân kể trên, hiện tượng nước biển dâng do biến đổi khí hậu, hoạt động tân kiến tạo dọc bờ biển cũng đóng vai trò đáng kể vào quá trình xói lở, bồi tụ bờ biển.

4. Giải pháp chống xói lở và bảo vệ bờ biển

Các giải pháp chống xói lở, bảo vệ bờ biển thông thường được chia làm hai nhóm là: nhóm giải pháp cứng và nhóm giải pháp mềm. Các giải pháp này nói chung có hai chức năng chính là kiểm soát sóng và dòng chảy ven bờ cũng như sự vận chuyển bùn cát dọc bờ. Nhóm các giải pháp cứng bao gồm: kè biển, kè mỏ hàn, đê ngầm phá sóng, kè mỏ hàn kết hợp đê ngầm phá sóng, “mũi đất” nhân tạo. Các giải pháp mềm bao gồm: nuôi bãi, trồng rừng ngập mặn, và đụn cát. Các giải pháp cứng có những nhược điểm là gây xói lở (ở chân công trình hoặc khu vực bờ phía dưới công trình), gây bồi không cần thiết, giá thành cao. Trong khi đó, các giải pháp mềm thì thường đòi hỏi khoảng thời gian dài (năm đến mười năm) mới đem lại hiệu quả. Ngoài ra, giải pháp mềm như trồng rừng chứa đựng nhiều rủi ro vì phụ thuộc nhiều vào môi trường, loại đất, tốc độ bồi lắng. Thực tế thất bại trong việc trồng rừng ở bờ biển xã Trung Bình huyện Long Phú tỉnh Sóc Trăng, xã Tân Thành huyện Gò Công tỉnh Tiền Giang là những minh chứng về những rủi ro như vậy trong việc sử dụng các giải pháp mềm đơn lẻ. Vì vậy, giải pháp kết hợp giữa giải pháp cứng và giải pháp mềm sẽ là giải pháp thường được lựa chọn (Gegar, 2006).

Như đã trình bày ở mục 3.1, bờ biển khu vực Nam Bộ từ Tp. Hồ Chí Minh đến Kiên Giang được cấu tạo bởi trầm tích phù sa từ sông có thành phần hạt rất mịn, phần lớn là hạt bụi và sét và được phân loại là dạng “bờ mềm”, trong đó rừng ngập mặn ven biển giữ vai trò then chốt đối với sự ổn định cũng như trong quá trình bồi tụ xói lở bờ biển. Bên cạnh đó, nguồn phù sa từ sông Mekong cũng như sông Sài Gòn – Đồng Nai cung cấp cho biển, tuy đã bị giảm do việc xây dựng các đập ở thượng lưu nhưng vẫn được đánh giá là dồi dào so với các lưu vực sông lớn khác trên thế giới như sông Yangte, Mississippi (Xue & nnk, 2010). Từ kết quả phân tích diễn biến đường bờ trong nghiên cứu này, có thể thấy rằng bờ biển trong khu vực nghiên cứu đang trong giai đoạn phát triển mạnh, với xu thế chung là tiếp tục lấn ra phía biển. Từ đó có thể kết luận rằng giải pháp tối ưu để bảo vệ bờ biển những khu vực bị sạt lở ven biển Nam Bộ chỉ có thể là giải pháp kết hợp giữa giải pháp cứng và giải pháp mềm, cụ thể là giải pháp công trình giảm sóng gây bồi kết hợp trồng rừng ngập mặn. Ngoài nhiệm vụ bảo vệ bờ, mục tiêu chỉnh trị lâu dài phải là tận dụng nguồn phù sa từ các sông để tiếp tục lấn biến.

Sự thành công của giải pháp nêu trên không chỉ phụ thuộc vào hiệu quả trong việc chống xói lở và gây bồi của công trình mà còn được quyết định bởi sự thành công của việc trồng rừng. Kinh nghiệm trồng rừng ở ĐBSCL cho thấy, có ba yếu tố chính gây trở ngại sự tồn tại của cây trồng (i) sóng to làm tróc gốc cây và gây ra xói lở nền đất, (ii) phù sa từ các sông bồi lấp cây mới trồng và (iii) sự đeo bám của con hào làm đổ, ngã cây (Trần Thanh Cao & nnk, 2006). Bên cạnh đó, các hoạt động của con người cũng có thể là yếu tố đe dọa sự thành công của các hoạt động trồng rừng.

Xuất phát từ những đặc điểm và mục tiêu nêu trên, rút kinh nghiệm từ thành công và thất bại của những dự án trồng rừng trong thời gian gần đây ở các tỉnh Tiền Giang, Kiên Giang, Sóc Trăng, và Cà Mau (Phạm Trọng Thịnh & nnk, 2009), để đảm bảo sự thành công cho giải pháp kết hợp công trình giảm sóng và gây bồi, chúng tôi kiến nghị một số điểm sau:

(i) Hình thức gây bồi và trồng rừng lấn biển: nên thực hiện theo hình thức lấn dần từng bước theo từng giai đoạn, trình tự từ trong ra ngoài.

(ii) Giải pháp công trình giảm sóng gây bồi: chỉ nên áp dụng dạng công trình ngắn hạn, đơn giản, sử dụng vật liệu địa phương (như cọc cừ tràm kết hợp phên, thảm cây chắn sóng và điều tiết lưu tốc dòng chảy) hoặc các dạng kết cấu sử dụng vật liệu nhẹ, có thể tận dụng lại và dễ dàng tháo dỡ, di chuyển và lắp đặt. Chỉ nên áp dụng các giải pháp kiên cố tại những khu vực mà các giải pháp trên là không thể thực hiện được.

(iii) Giải pháp công trình phải đảm bảo tốc độ bồi lắng không quá nhiều, bồi lắng được cả phù sa hạt mịn có nhiều dinh dưỡng để cây ngập mặn có thể phát triển. Hệ thống công trình kè và mỏ hàn ở Cần Giờ, Tp. Hồ Chí Minh là ví dụ tiêu biểu về sự thành công trên phương diện chống xói gây bồi nhưng tại các khu vực được bồi, rất ít hoặc không có cây ngập mặn phát triển.

(iv) Phải quan tâm đúng mức đến kỹ thuật trồng và chăm sóc cây ngập mặn. Bên cạnh đó, công tác quản lý và tuyên truyền nâng cao ý thức của người dân trong việc bảo vệ rừng cũng rất quan trọng.

5. Kết luận, kiến nghị

Toàn cảnh bức tranh xói lở và bồi tụ bờ biển Nam Bộ từ Tp. Hồ Chí Minh đến Kiên Giang đã được mô tả khá chi tiết thông qua kỹ thuật chồng ghép bản đồ và phân tích ảnh viễn thám.  Có thể thấy rằng bờ biển trong khu vực nghiên cứu đang trong giai đoạn phát triển mạnh và phức tạp, với xu thế chung là tiếp tục lấn ra phía biển. Khu vực bờ ven biển Tây khá ổn định, quá trình bồi tụ chiếm ưu thế. Khu vực bờ ven biển Đông quá trình bồi tụ và xói lở xen kẽ nhau, tuy nhiên bồi tụ lấn biển vẫn chiếm ưu thế. Xói lở chỉ xảy ra tại một số khu vực như Gò Công, Vĩnh Châu, Gành Hào, v.v…, nhưng do cấu tạo đường bờ, hướng đường bờ bất lợi kết hợp với tác động của con người gián tiếp qua việc làm suy thoái rừng phòng hộ, nên dưới tác động tổ hợp của thủy triều, dòng chảy ven bờ, và đặc biệt là sóng gió trong thời gian gió mùa Đông Bắc mà tốc độ xói lở diễn ra rất mạnh, đã và đang đe dọa an toàn của nhiều tuyến đê biển. Bờ biển khu vực nghiên cứu được cấu tạo bởi trầm tích phù sa từ sông có thành phần hạt rất mịn, phần lớn là hạt bụi và sét nên rừng ngập mặn ven biển giữ vai trò then chốt đối với sự ổn định cũng như trong quá trình bồi tụ xói lở bờ biển. Giữa rừng ngập mặn và quá trình xói lở bồi tụ bờ biển có một mối quan hệ rất chặt chẽ.

Từ các kết quả phân tích về xu thế diễn biến xói lở bồi tụ, các đặc điểm cấu tạo, các nguyên nhân và tác động chính đến quá trình xói lở bồi tụ trong nghiên cứu này, có thể đi đến kết luận rằng giải pháp phù hợp nhất để bảo vệ bờ biển những khu vực bị sạt lở ven biển Nam Bộ chỉ có thể là giải pháp công trình giảm sóng gây bồi kết hợp trồng rừng ngập mặn. Ngoài nhiệm vụ bảo vệ bờ, mục tiêu chỉnh trị lâu dài phải là tận dụng nguồn phù sa từ các sông để tiếp tục lấn biến. Do vai trò hết sức quan trọng của rừng ngập mặn nên công tác trồng rừng, công tác quản lý và tuyên truyền ý thức bảo vệ rừng cho người dân cần phải được phối hợp chặt chẽ, quan tâm đúng mức của các cấp các ngành với một sách lược lâu dài.

Tài liệu tham khảo

1. Gegar Prasetya, 2006. Coastal protection in the aftermath of the Indian Ocean tsunami: What role for forests and trees?, chapter 4: Protection from coastal erosion. FAO, RAP publication 2007/07.

2. Lap N. V., Oanh T. T. K., Tateishi, M., 2000. “Late Holocene depositional environments and coastal evolution of the Mekong River Delta, Southern Vietnam. Journal of Asian Earth Sciences, 18 (4), pp. 427–439.

3. Lu X. X., and Siew R. Y., 2005. “Water discharge and sediment flux changes in the Lower Mekong River”. Hydrology and Earth System Science Discussion, 2, pp. 2287–2325.

4. MRC, 2010. “Assessment of Basin-wide Development Scenarios”, main report. Basin Development Plan Programme, Phase 2.

5. Oanh T. T. K., Lap N. V., Tateishi M., Kobayashi I., Tanabeb S., and Saito Y., 2002. “Holocene delta evolution and sediment discharge ofthe Mekong River, southern Vietnam”. Quaternary Science Reviews, 21, pp. 1807–1819.

6. Phạm Trọng Thịnh, Hoàng Thơi, Trần Huy Mạnh, Lê Trọng Hải, và Klaus Schmitt, 2009. Hướng dẫn kỹ thuật khôi phục và quản lý rừng ngập mặn. Tổ chức Hợp tác kỹ thuật Đức (GTZ): Quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên vùng ven biển tỉnh Sóc Trăng. Website:http://czm-soctrang.org.vn/vn/publications.aspx?ID=docs.

7. Phan Anh Tuấn, 2004. Báo cáo đề tài điều tra cơ bản “Diễn biến đường bờ biển từ Bình Thuận – Mũi Cà Mau đến Kiên Giang”. Lưu trữ Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam.

8. Trần Như Hối, Tăng Đức Thắng, và Nguyễn Thanh Hải, 2003. Đê biển Nam Bộ. Nhà xuất bản Nông Nghiệp, Tp. Hồ Chí Minh, 230 trang.

9. Trịnh Thế Hiếu, Lê Phước Trình, Tô Quang Thịnh, 2005. “Hiện trạng và dự báo sự biến động bờ biển và các cửa sông ven biển Việt Nam”, website http://www.dgmv.gov.vn/default.aspx?tabid=125&ItemID=1261.

10. Xue Z., Liu J. P., DeMaster D., Lap N. V., and Oanh, T. T. K., 2010. “Late Holocene Evolution of the Mekong Subaqueous Delta, Southern Vietnam” , Marine Geology, 269, pp. 46 – 60.

11. World Bank, 2004. Modelled Observations on Development Scenarios in the Lower Mekong Basin. Mekong Regional Water Resources Assistance Strategy, prepared for the World Bank with MRC cooperation.

Tác giả: PGS.TS. Lê Mạnh Hùng, TS. Nguyễn Duy Khang, ThS. Lê Thanh Chương
 Viện Khoa học  Thủy lợi Việt Nam

Nguồn: Tạp chí Khoa học & Công nghệ Thủy lợi

SHARE SHARE SHARE