Giải pháp xử lý xói lở bờ biển Đà Nẵng

ĐNO - Trước tình hình xói lở bờ biển có xu hướng gia tăng gần đây, năm 2022, trên cơ sở đặt hàng của UBND thành phố Đà Nẵng, Sở Khoa học và Công nghệ đã tuyển chọn, Trường Đại học Thủy lợi trúng tuyển chủ trì nhiệm vụ khoa học - công nghệ (đề tài) “Nghiên cứu xác định nguyên nhân gây xói lở bờ biển và đề xuất các giải pháp bảo vệ bờ biển thành phố Đà Nẵng” do GS.TS Thiều Quang Tuấn làm chủ nhiệm đề tài.

Sau khi đề tài được thực hiện hoàn thành vào tháng 12-2024, mới đây, hội đồng nghiệm thu đề tài do Phó Chủ tịch UBND thành phố Đà Nẵng Lê Quang Nam làm Chủ tịch hội đồng đã nghe báo cáo nghiệm thu đề tài và đánh giá cao kết quả nghiên cứu.

Báo Đà Nẵng xin trân trọng giới thiệu kết quả nghiên cứu này.

Thành phố Đà Nẵng đã huy động các lực lượng, phương tiện cơ giới tham gia xử lý khẩn cấp tình trạng xói lở tại bãi biển Mỹ Khê vào tháng 1-2025. Ảnh: HOÀNG HIỆP

Kết quả phân tích ảnh viễn thám và giải đoán đường bờ đối với 290 phân đoạn 100 mét bờ, bãi cát của thành phố đã cho thấy một bức tranh về lịch sử diễn biến hình thái đường bờ qua các thời kỳ và liên hệ với tác động của các hoạt động dân sinh kinh tế tương ứng.

Theo đó, từ sau năm 2005, khi Đà Nẵng có sự phát triển mạnh ở vùng ven biển cũng là thời điểm mà xói lở bờ biển của thành phố bắt đầu có dấu hiệu rõ ràng.

Tốc độ bồi xói bờ biển Đà Nẵng giai đoạn 2018 - 2023 (đơn vị tính: mét/năm). Nguồn ảnh: GS,TS.THIỀU QUANG TUẤN

Trong giai đoạn 2018 - 2023, đường bờ biển của thành phố đã xuất hiện những điểm xói lở rõ rệt.

Cụ thể, xói lở phổ biến ở mức độ nhẹ đến vừa đã xảy ra đan xen tại các vị trí dọc theo bờ biển phía đông (tốc độ xói trung bình 1-3m/năm); một số điểm nóng xói lở (tốc độ xói trên 3m/năm) tập trung tại các bãi tắm dọc theo tuyến đường Võ Nguyên Giáp, Hoàng Sa. Các đoạn bờ bị xói hoặc dao động xói - bồi chiếm tới 48% tổng chiều dài bờ biển. So với giai đoạn 20 năm trước đây, nhiều đoạn bãi biển của thành phố hiện nay đã bị thu hẹp vào khoảng từ 10-20 m.

Đường bờ biển trong vịnh Đà Nẵng (dọc đường Nguyễn Tất Thành) nhìn chung khá ổn định ngoại trừ cục bộ tại vị trí bờ nam cửa sông Cu Đê có tốc độ xói khá mạnh từ 10-20 m/năm trong giai đoạn 2013 - 2022 và gia tăng tới 30-40m/năm từ năm 2018 - 2022.

Về tổng thể thì tốc độ xói lở bờ biển ở ĐN hiện đang ở mức độ từ nhẹ đến vừa (1 - 3 m/năm), nhưng về quy mô thì đã xảy ra trên diện rộng tại hầu hết các vị trí dọc theo bờ biển phía đông của thành phố.

Bờ biển có tính dao động theo mùa rõ rệt, bờ biển bị xói và bãi bị hạ thấp vào mùa đông sau đó phục hồi dần vào mùa hè.

Tuy nhiên, tốc độ phục hồi diễn ra khá chậm, không đồng đều và không hoàn toàn ở nhiều đoạn xung quanh các vị trí điểm “nóng”.

Bản đồ phân cấp nguy cơ xói lở cho dải bờ biển phía đông thành phố Đà Nẵng. Nguồn ảnh: GS,TS. THIỀU QUANG TUẤN

3 loại hình xói lở bờ biển

Xói lở bờ biển có thể vận hành theo những cơ chế tương ứng với loại xói lở khác nhau. Việc tìm hiểu loại xói lở đang tồn tại trên đoạn bờ biển và tính chất sẽ giúp xác định đúng các nguyên nhân và cơ chế gây ra xói lở.

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng có ba loại hình xói lở bờ biển khác nhau cùng song song tồn tại ở Đà Nẵng, gồm: xói cấp tính, xói mãn tính, xói chỏm răng cưa dao động theo mùa đặc thù.

Xói cấp tính xảy ra ở Đà Nẵng dưới tác động của sóng lớn và nước dâng cao khi đoạn bờ biển trong vùng ảnh hưởng của bão và áp thấp nhiệt đới (thậm chí khi còn ở rất xa), hoặc ngay bởi những đợt gió mùa đông bắc có cường độ mạnh. Đây là loại xói cấp tính vì loại xói lở chỉ xảy ra trong thời đoạn ngắn và sau đó bờ biển có thể phục hồi hoàn toàn hoặc một phần.

Xói cấp tính thuần túy thì cát trên bãi biển không bị mất đi mà chỉ bị đem ra ngoài theo phương ngang bờ và bờ biển có thể phục hồi hoàn toàn vào mùa sau (khi sóng đủ nhỏ sẽ đem bùn, cát từ ngoài trở lại vào bờ). Xói cấp tính cần một hành lang ven bờ đủ rộng để cho các quá trình dao động của bờ và bãi biển có thể xảy ra một cách tự nhiên theo mùa.

Như vậy đặc tính cơ bản của xói cấp tính đó là bờ biển có tính dao động theo mùa với khả năng tự phục hồi. Tuy nhiên xói bờ biển cấp tính ở Đà Nẵng đã mất đi tính thuần túy do bãi bị thu hẹp đáng kể so với trước và đặc biệt là các công trình tường biển (các tường kè bảo vệ các tuyến đường và cơ sở hạ tầng ven biển dọc theo Trường Sa, Võ Nguyên Giáp, Hoàng Sa và Nguyễn Tất Thành) đã tiến ra sát rất gần với mép nước.

Hiện nay, các công trình này đã nằm trong phạm vi hành lang dao động theo mùa của bãi biển và hơn nữa kết cấu công trình có dạng tường đứng (sóng phản xạ lớn làm gia tăng xói bãi biển phía trước), sẽ khiến tình trạng xói lở phía bờ trở nên nghiêm trọng hơn khi chịu tác động của bão hoặc áp thấp nhiệt đới. Bờ và bãi biển lúc này cũng chậm được hồi phục hơn và có thể không thể hồi phục hoàn toàn như trước đây.

Bên cạnh xói cấp tính, trong điều kiện hình thái thời tiết thông thường, xói bãi biển (phần ngập nước) cũng có thể xảy ra một cách âm thầm và thường không được quan sát thấy ở phía bờ. Dưới tác động của sóng trong các đợt gió mùa (đông bắc và tây nam), cát trên bãi biển ở phần ngập nước sẽ được vận chuyển phần lớn theo phương dọc theo bờ.

Ở vùng biển Đà Nẵng, dòng chảy bùn cát có chiều từ bắc xuống nam trong thời kỳ gió mùa đông bắc hoạt động chiếm ưu thế vượt trội so với dòng bùn cát từ nam lên bắc trong gió mùa tây nam. Dòng bùn cát dọc bờ tổng hợp (hay còn gọi là dòng bùn cát tịnh) có hướng từ bắc xuống nam chiếm ưu thế trên phần lớn các đoạn bãi biển.

Dòng chảy sa bồi này được duy trì một cách thường xuyên và lâu dài ngay cả trong điều kiện thời tiết thông thường và là căn nguyên gây ra xói mãn tính khi xảy ra bất kỳ một tác động tự nhiên hay nhân tạo nào đó làm thay đổi trạng thái cân bằng ban đầu (như suy giảm nguồn cung bùn cát, làm gia tăng sức vận chuyển, hay làm gián đoạn dòng chảy,...).

Như vậy đặc điểm chính của xói mãn tính là bãi biển bị thu hẹp và hạ thấp (phần bị ngập nước). Bùn cát trên bãi biển bị vận chuyển từ nơi này sang nơi khác theo phương dọc bờ, nên không có tính phục hồi (bùn cát bị mất đi theo phương dọc bờ).

Theo kết quả nghiên cứu, hiện tại, dòng bùn cát này khá nhỏ. Do vậy, chỉ gây xói mãn tính ở mức độ nhẹ ở Đà Nẵng.

Ngoài ra, bờ biển Đà Nẵng cũng tồn tại một loại xói lở hoạt động theo mùa nữa đó là xói do hệ thống chỏm răng cưa lớn dọc bờ.

Trong thời kỳ hoạt động mạnh của gió mùa đông bắc, tại các vị trí sóng trực diện và vuông góc với bờ, bờ biển bị xói sâu vào phía trong mặt bãi hình thành nên các vùng lõm hình lượn sóng dọc theo bờ biển.

Chỏm răng cưa là một đặc điểm hình thái bờ biển đặc biệt được thấy ở nhiều dải bờ biển miền trung khác như Nha Trang và Phú Yên. Tuy nhiên, ở Đà Nẵng lại là dạng chỏm răng cưa lớn (mega beach cusps) với chiều dài cung chỏm lên tới trên 200m, chiều sâu xâm lấn từ 20-30m.

Các chỏm răng cưa được hình thành vào đầu mùa đông thời kỳ gió mùa đông bắc bắt đầu hoạt động, phát triển mạnh và đạt kích thước lớn nhất vào khoảng tháng 2-3 năm sau, sau đó suy thoái vào tháng 6-7 của mùa hè.

Bản đồ phân cấp nguy cơ xói lở cho dải bờ biển trong vịnh Đà Nẵng. Nguồn ảnh: GS,TS.THIỀU QUANG TUẤN

Từ các kết quả tính toán mô phỏng và phân tích đánh giá các quá trình tự nhiên chi phối cũng như hiện trạng và tính chất xói lở, nhóm tác giả đưa ra nhận định rằng, xói lở đang xảy ra ở bờ biển Đà Nẵng có nguyên nhân sâu xa từ sự kết hợp của 3 loại xói lở đang cùng tồn tại một cách đồng thời trong những điều kiện thủy động lực và vận hành theo những cơ chế khác nhau.

Cả 3 loại hình xói lở đều hiện hữu ở dải bờ biển phía đông của thành phố, trong khi đó, ở dải bờ biển trong vịnh Đà Nẵng không có sự hiện hữu của xói mãn tính. Tuy các loại xói lở này có thể xảy ra vào những thời điểm khác nhau trong năm nhưng chúng có thể cộng hưởng tác động làm gia tăng mức độ nghiêm trọng của xói lở bờ biển Đà Nẵng.

GS.TS THIỀU QUANG TUẤN

(Chủ nhiệm đề tài “Nghiên cứu xác định nguyên nhân gây xói lở bờ biển
và đề xuất các giải pháp bảo vệ bờ biển thành phố Đà Nẵng”)