DIỄN BIẾN CÁC VÙNG CỬA SÔNG Ở VEN BIỂN
ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG TRONG NHỮNG NĂM ĐẦU
VẬN HÀNH CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN HOÀ BÌNH
PHẠM
QUANG SƠN
Trung tâm Viễn
thám và Geomatic,Viện Địa chất. 84
Phố Chùa Láng, Đống Đa, Hà Nội.
Tóm tắt: Đến năm 2006, công trình đầu mối thủy điện - thủy lợi
Hoà Bình vận hành đã được 17 năm. Ngoài nhiệm vụ sản xuất điện năng, công trình
đầu mối đa năng này còn giữ nhiệm vụ điều tiết lũ, đảm bảo an toàn cho cả vùng
châu thổ sông Hồng. Bài nghiên cứu này đề cập đến tình hình phát triển và biến
động các vùng cửa sông lớn thuộc hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình trên cơ sở
phân tích các tài liệu quan trắc thuỷ văn, đo đạc địa hình lòng dẫn và phân
tích các ảnh vệ tinh phân giải cao chụp trong những năm qua. Kết quả nghiên cứu
cho thấy, các vùng cửa sông không có những bước phát triển mang tính đột biến,
mặc dù có biến động dòng chảy và bùn cát sông Hồng từ phía thượng lưu. Trong 17
năm qua, các cửa sông thuộc hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình phát triển bồi
tụ mạnh, do nguồn bùn cát sông ngòi còn rất dồi dào. Một điều kiện quan trọng
khác là hoạt động của bão, lũ trong những năm qua có cường độ thấp hơn bình
thường. Ngoài ra, còn có vai trò tích cực của con người trong việc trồng mới và
khôi phục lại rừng ngập mặn ven biển sau nhiều năm chặt phá vì mục đích phát
triển nuôi trồng thuỷ sản.
I. MỞ ĐẦU
Đến
năm nay (2006), công trình đầu mối thuỷ lợi - thuỷ điện Hoà Bình (TĐHB), có
tổng công suất lắp máy 1920 MW, đã vận hành được 17 năm. Sau khi đưa vào vận hành
khai thác, công trình TĐHB đã góp phần quan trọng trong việc chế ngự lũ sông
Hồng và có tác động mạnh tới vùng hạ lưu, trong đó có các cửa sông. Những thay
đổi về chế độ dòng chảy, dòng bùn cát sông Hồng sau khi vận hành công trình
TĐHB đã có ảnh hưởng lớn tới việc khai thác, chỉnh trị dòng sông sau đập và các
vùng đất thấp ven biển trong điều kiện môi trường toàn cầu đang có những thay
đổi; đó là hiện tượng nước biển và đại dương dâng lên, các dạng tai biến lũ
lụt, xói lở bờ xẩy ra liên tục ở vùng ven biển nước ta. Trong tương lai không
xa, sẽ có các công trình thuỷ điện lớn khác trên hệ thống sông Hồng đưa vào
hoạt động, như thuỷ điện Tuyên Quang (tổng công suất lắp máy 342 MW), thuỷ điện
Sơn La (tổng công suất lắp máy 2400 MW), vv... Các công trình này giữ vai trò
rất quan trọng trong sản xuất điện năng và điều tiết lũ, hạn hán ở hạ lưu sông
Hồng.
Trên cơ sở phân tích các số liệu thuỷ
văn, địa hình lòng dẫn, các ảnh vệ tinh phân giải cao đa thời gian và các tài
liệu nghiên cứu khác có liên quan, chúng tôi đã phân tích, đánh giá quy mô phát
triển cửa sông Hồng - sông Thái Bình và đưa ra những nhận định về khả năng biến
động cửa sông, góp phần phục vụ quy hoạch khai thác, sử dụng hợp lý các vùng
đất thấp ven biển đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) .
II. NGUỒN TƯ LIỆU SỬ DỤNG VÀ CÁC VÙNG NGHIÊN CỨU CHÍNH
Trong bài nghiên cứu này
đã sử dụng các nguồn tài liệu dưới đây:
- Số liệu quan trắc dòng chảy, dòng bùn
cát trên hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình;
- Số liệu đo địa hình các mặt cắt dọc và
ngang lòng dẫn sông Hồng và các nhánh sông chính ở châu thổ trong các năm 1992,
1997, 2000, đoạn sau đập Hoà Bình tới cửa sông;
- Các ảnh vệ tinh Spot,
Landsat, Radarsat chụp trong các năm 1987, 1988, 1989, 1991, 1994, 1995, 1996,
1999, 2001, 2003;
- Tư liệu khảo sát thực địa tại các vùng
cửa sông;
- Kết quả nghiên cứu của một số đề tài
khoa học có liên quan.
Các vùng nghiên cứu chính được lựa chọn
bao gồm 3 vùng cửa sông lớn nhất thuộc hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình
(Hình 1):
1- Vùng cửa Văn Úc - cửa Thái Bình (thành
phố Hải Phòng; tỉnh Thái Bình);
2- Vùng cửa Ba Lạt (các tỉnh Thái Bình và
3- Vùng cửa Lạch Giang - cửa Đáy (các tỉnh
III. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
1. Địa hình vùng ven biển
Hình 1. Vị trí các
vùng nghiên cứu cửa sông ven biển ĐBSH
2. Chế độ khí hậu
Vùng ven biển ĐBSH chịu ảnh hưởng của hai
hệ thống gió mùa đông bắc và gió mùa tây nam có tính chất đối ngược nhau.
- Bức xạ, nhiệt. Tổng bức xạ dao động từ 110 đến 120 kcal/cm2/năm. Số giờ
nắng dao động từ 1630 đến 1815 giờ/năm. Nhiệt
độ không khí trung bình: 22,2 - 23,6oC; tháng 7 có nhiệt độ cao nhất
(28,2 - 29,4oC) và tháng 1 thấp nhất (14,7¸16,8oC).
- Gió ven biển. Mùa đông thịnh
hành các hướng gió B (22,4%), ĐB (17,3%) và Đ (37,1%). Mùa
hè thịnh hành các hướng gió N (25,2%) và ĐN (23,4%). Thời gian chuyển mùa, gió
đông là hướng gió chính. Khi xuất hiện các nhiễu động thời tiết đặc biệt như
dông, lốc, bão,… tốc độ gió có thể tới 40¸45 m/s.
- Mưa. Lượng mưa hàng năm dao động từ 1520 đến 1850
mm. Mùa mưa bắt đầu từ cuối tháng IV và kết thúc vào tháng X, chiếm 82¸90% lượng mưa cả năm. Mưa lớn tập trung vào hai
tháng VII-VIII. Lượng mưa ngày lớn nhất đạt
tới 350¸500 mm. Mưa lớn thường xuyên gây ra lũ lụt và
ngập úng ở ĐBSH.
3. Hệ thống sông ngòi
Sông Hồng thuộc cỡ trung bình trên thế giới và lớn
thứ hai ở Việt Nam, có diện tích lưu vực xấp xỉ 155000 km2, diện
tích đồng bằng hạ lưu (gồm cả hạ lưu sông Thái Bình) gần 16000 km2.
Tổng lượng nước trung bình hàng năm là 136 tỷ m3, trong đó từ sông
Hồng là 126,3 tỷ m3 và sông Thái Bình là 9,7 tỷ m3. Tổ
hợp lũ ở ĐBSH diễn biến rất phức tạp do sự lệch pha dòng chảy trên các nhánh
sông chính và quá trình điều tiết cắt - xả lũ trên hồ Hoà Bình. Lượng dòng bùn
cát sông Hồng khi chưa có hồ Hoà Bình đạt tới 113,6 triệu tấn/năm. Sau khi có
TĐHB, lượng dòng bùn cát chỉ còn khoảng 50-60%. Hệ thống sông ngòi ở ĐBSH rất
phát triển, có mật độ trung bình là 0,7¸1,0 km/km2. Nhiều
con sông đã thay đổi do hoạt động chỉnh trị trong 80 năm qua.
4. Các nhân tố tự nhiên và nhân tạo ảnh hưởng tới diễn biến cửa sông
a. Các yếu tố biển và
sông ngòi
-
Sóng
biển: Có thể chia
vùng ven biển ĐBSH ra 3 vùng, mỗi vùng có sóng tác động khác nhau: ven biển Hải
Phòng, ven biển Thái Bình, ven biển Nam Định và Ninh Bình. Trong mùa đông (từ tháng XII đến
tháng III năm sau), hướng sóng chính ngoài khơi là ĐB (51¸70%). Vùng ven bờ thịnh hành các hướng sóng B, ĐB và Đ; trong đó sóng Đ
ở ven biển Hải Phòng (30¸37%),
sóng Đ, ĐB ở ven biển Thái Bình và sóng Đ, ĐN ở ven biển Nam Định - Ninh Bình. Trong mùa hè
(từ tháng VI-IX), hướng sóng N thịnh
hành ngoài khơi (37¸60%) và vùng ven biển là các hướng sóng ĐN
(24%), N (20%). Tính chung trong mùa hè sóng có độ cao lớn hơn trong mùa đông,
do chịu tác động mạnh của bão và áp thấp nhiệt đới. Độ cao sóng ven bờ lớn nhất
tới 4¸5 m và ở ngoài khơi là 9¸10 m.
- Dao
động mực nước, thủy triều ở cửa sông: Dao động mực nước ở cửa sông là dao động tổng hợp, gồm các thành phần tuần
hoàn và phi tuần hoàn .
+
Thuỷ triều (dao động mực nước
tuần hoàn). Ven biển ĐBSH có chế độ nhật triều đều, chu kỳ trung bình 24
giờ 45 phút, thời gian nước dâng và rút gần bằng nhau (tương ứng là 11 giờ 11
phút và 13 giờ 34 phút). Biên độ dao động tối đa là 3,0¸3,5 m, trung bình là 1,7¸1,9 m và nhỏ nhất là 0,3¸0,5 m. Hàng tháng có hai kỳ nước lớn (kéo dài 11-13 ngày) và hai kỳ nước
nhỏ (dài 2-3 ngày).
+
Một số loại dao động mực nước phi tuần
hoàn:
·
Nước dâng do bão. Giai
đoạn nước dâng chính trong bão kéo dài một vài giờ với trị số mực nước dâng đột
ngột khá cao, có thể đạt 150¸250
cm và lớn nhất tới 320 cm, gây ra hiện tượng dồn ứ nước trong các cửa sông. Đặc
biệt nguy hiểm khi xuất hiện tổ hợp nước dâng + triều cường + sóng lớn có nguy
cơ phá huỷ rất cao.
·
Nước dâng do gió mùa. Hiện
tượng nước dâng do gió mùa đông bắc đạt 30¸33 cm. Nước dâng do gió mùa tây nam biến tính đạt 15¸25 cm.
· Nước
biển dâng có tính toàn cầu. Là hậu quả của quá
trình Trái đất đang nóng dần và băng tan ở vùng cực. Hiện nay tốc độ nước biển
dâng ở ven biển nước ta dao động khoảng 2,15¸3,20 mm/năm. Do địa hình vùng ven biển ĐBSH rất thấp, nên các vùng đất
thấp không được tiếp tục bồi tụ có nguy cơ chìm ngập cao .
+
Xâm nhập mặn vào cửa sông. Nêm mặn xâm nhập vào các cửa sông Thái Bình
sâu hơn so với các cửa sông Hồng, có thể giải thích do dòng chảy mùa kiệt ở
sông Thái Bình rất thấp, nhưng thuỷ triều lại có biên độ lớn hơn so với sông
Hồng.
+ Dòng chảy
vùng cửa sông. Là dòng tổng hợp, bao
gồm các thành phần chảy tuần hoàn
VT(t) và chảy phi tuần hoàn
VK(t) - còn được gọi là dòng dư.
Thành phần dòng tuần hoàn bao
gồm các loại dòng phát sinh do sóng thuỷ triều sinh ra, như dòng nhật triều,
dòng bán nhật triều… Thành phần dòng chảy phi tuần hoàn gồm các loại dòng do lũ
sông ngòi, sóng đổ vỡ ven bờ, gió thổi, v.v.
+ Dòng chảy
tuần hoàn:
· Tại vùng ven biển cửa sông ĐBSH dòng nhật triều có vai trò chính; dòng
bán nhật triều có tăng lên đáng kể ở các kỳ nước kém nhưng không mạnh; dòng
chảy chu kỳ 6 giờ (1/4 ngày) có trị số tốc độ thấp.
· Trong cửa sông: tốc độ dòng triều khá lớn có thể đạt và vượt 1,3¸1,5 m/s, trong đó trị số dòng nhật triều vượt trội hơn các dòng khác, kể
cả dòng chảy do lũ trong sông trong thời gian có lũ không lớn. Ngoài cửa sông,
tốc độ dòng triều tuy khá cao nhưng ít khi vượt quá 1,0 m/s.
+
Một
số loại dòng chảy phi tuần hoàn:
·
Dòng trôi do gió (dòng Ekman). Có ảnh hưởng chủ yếu ở vùng nước nông
ven bờ. Kết quả phân tích các chuỗi số liệu đo đạc cho thấy tốc độ dòng trôi
không lớn, trung bình thay đổi từ 0,10¸0,20 m/s và tối đa không
vượt quá 0,5m/s.
·
Dòng chảy khi sóng đổ
vỡ, vỗ bờ.
Đóng vai trò chính trong quá trình tuyển chọn vật liệu đáy và vận chuyển bồi
tích ven bờ. Tốc độ dòng sóng được tính toán gián tiếp thông qua các yếu tố
sóng đặc trưng và tính theo một số phương pháp của Baskirov, Bijker, Bruun,vv…
Kết quả tính toán dòng sóng ven bờ cho thấy dòng chảy do sóng vỡ ở mỗi vùng có
đặc điểm riêng không giống nhau:
+ Vùng sóng đổ vỡ ở các cửa sông rất
rộng, nằm giữa sườn bờ hiện đại và sườn bờ ngầm. Tốc độ lớn nhất khi sóng đổ vỡ
ở các sườn bờ dốc, có thể đạt và vượt 1,3¸1,5 m/s, gây ra hiện
tượng mài mòn và phá huỷ đới bờ biển.
+ Vào mùa đông, dòng chảy do sóng vỡ có
hướng chính từ bắc xuống nam và vào mùa hè thì ngược lại từ nam lên bắc. Hướng
chảy tổng hợp trong năm theo hướng BĐB - NTN (đưa sa bồi chuyển dịch về phía
nam).
+ Dòng
bùn cát ở ven biển. Động
lực vận chuyển bùn cát ven bờ do dòng sóng đổ vỡ đóng vai trò chủ đạo. So sánh
số liệu tính toán của một số tác giả khác khi ứng dụng các phương pháp tính khác nhau (theo các phương pháp của Munx Peterson, Knap, CERC…) trên đoạn
bờ biển nằm giữa các cửa sông lớn, đều có một kết quả chung là chiều hướng sự
dịch chuyển dòng bùn cát ven bờ về phía nam.
b. Các yếu tố tự nhiên khác
và hoạt động khai thác của con người
- Những hiện
tượng thời tiết đặc biệt: Những dạng thời tiết đặc biệt có tác động mạnh tới các cửa sông là dông,
lốc, bão, áp thấp nhiệt đới, gió mùa… Ở ven biển ĐBSH hàng năm có 100¸130 ngày có dông, khi xuất hiện dông kèm theo mưa lớn và gió mạnh trên
16m/s. Gió mùa đông bắc là hiện
tương thời tiết gặp nhiều nhất ở ven biển ĐBSH; hơn 70% số đợt gió mùa này xuất
hiện vào mùa đông. Bão và áp thấp
nhiệt đới thường xuất hiện trong các tháng mùa hè. Hoạt động của bão và áp thấp nhiệt đới ở ĐBSH có tần suất
rất cao (chiếm 28% số bão ở Việt Nam). Trong thời gian 118 năm (1884-2001) đã
có 166 trận bão và áp thấp nhiệt đới đổ
bộ vào ĐBSH (trung bình 1,40 trận/năm); năm nhiều có đến 3¸4 trận và nhiều năm không có trận nào. Trong hơn 10 năm gần đây, số bão đổ
bộ vào ven biển ĐBSH tương đối ít, trung bình 1,0 trận/năm. Hoạt động của bão, áp thấp nhiệt đới đi kèm là lũ lớn ở
ĐBSH có tác động rất lớn tới những biến động ở vùng của sông.
- Các hoạt động kinh tế và
chỉnh trị sông ngòi: Đắp đê và khai hoang
lấn biển là hoạt động nhân tạo có ảnh hưởng nhiều nhất ở ĐBSH và vùng ven biển,
xuất hiện từ triều đại nhà Lý (thế kỷ XI). Đi đôi với khai hoang lấn biển là
việc nạo vét sông ngòi, xây đập chặn dòng chảy, xây dựng các vùng nuôi thủy
sản. Việc nạo vét các luồng vận tải thuỷ ở đồng bằng và qua các cửa sông đã góp
phần phân phối lại dòng chảy và dòng phù sa giữa hai hệ thống sông lớn ở châu
thổ. Các hoạt động nhân tạo không chỉ diễn ra ở vùng đồng bằng và ven biển, mà
còn từ vùng núi, điển hình là xây dựng các hồ chứa đa năng như hồ Thác Bà (3,60
tỷ m3), hồ Hoà Bình (9,45 tỷ m3); sắp tới là các hồ Sơn
La (9,26 tỷ m3), hồ Tuyên Quang (2,25 tỷ m3)... Các hồ
chứa đóng vai trò phát điện, điều tiết nước lũ và hạn; chúng làm thay đổi chế
độ thuỷ văn đồng bằng và cán cân bùn cát sông ngòi. Ngoài việc xây dựng các hồ
chứa, nạn chặt phá rừng đầu nguồn là hiện tượng rất phổ biến trong những thập kỷ
qua. Độ che phủ rừng từ năm 1943 đến 1983 ở vùng núi phía Bắc giảm từ 50-60% xuống
10¸21%, có nơi chỉ còn 7¸8%; từ giữa những năm 1990 đến nay tỷ lệ che phủ rừng được cải thiện nhờ
chính sách trồng và bảo vệ rừng phòng hộ của Nhà nước.
Tóm
lại, thiên nhiên đã tạo ra hệ thống sông Hồng và châu thổ của nó trong thời
gian dài hàng triệu năm; nhưng chỉ trong một thời gian ngắn, khoảng 1000 năm,
con người đã làm thay đổi gần như hoàn toàn diện mạo tự nhiên của vùng châu thổ
với tốc độ ngày càng nhanh hơn, trong đó cửa sông là nơi biến động mạnh nhất.
Các cửa sông đang phát triển dưới sự chi phối tương hỗ phức tạp giữa các nhân
tố tự nhiên và nhân tạo. Các hoạt động của con người ngày càng đa dạng hơn, có
tác động ngày càng sâu sắc tới sông ngòi và các cửa sông. Những biến động ở cửa
sông ĐBSH diễn ra dưới tác động trực tiếp của ba tác nhân quan trọng nhất, là
bão, lũ và hoạt động khai thác của con người.
IV. DIỄN BIẾN CÁC VÙNG CỬA SÔNG SAU KHI CÓ CÔNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN HOÀ BÌNH
1. Diễn
biến xói lở - bồi tụ ở các cửa sông
Những
biến động ở cửa sông luôn diễn ra rất phức tạp dưới tác động tương hỗ liên tục
của các nhân tố tự nhiên và nhân tạo. Những
phân tích dưới đây giúp chúng ta hiểu sâu hơn về diễn biến xói lở - bồi tụ ở
các cửa sông nghiên cứu qua các giai đoạn khác nhau trong giai đoạn trước và
sau khi có công trình thuỷ điện Hoà Bình.
a. Cửa Ba Lạt (Hình 2)
+
Giai đoạn trước năm 1989: Trong các
năm 1965-1973, vùng ven biển ĐBSH phải hứng chịu tác động liên tiếp của các
trận bão và lũ lụt rất lớn trong các năm 1968, 1969, 1971 và 1973. Vì vậy cửa
Ba Lạt có nhiều biến động mang tính đột biến. Các bãi bồi cửa sông phát triển
nhanh, nhiều bãi đã nổi cao khỏi mực nước biển và hình thái luôn biến động.
Trước mùa lũ năm 1971, dòng chính sông Hồng nằm ở vị trí lạch Bắc hiện nay;
trong lũ lớn tháng 8/1971 dòng chảy lũ chia cắt dải cát bồi giữa cồn Lu - cồn
Vành và tạo ra lòng dẫn mới; sau trận bão số 5 tháng 8/1973 lòng dẫn mới được
mở rộng và dòng chủ lưu sông Hồng chuyển hẳn từ phía bắc về vị trí hiện nay.
Bên cạnh lòng dẫn chính còn cùng tồn tại các lòng dẫn phụ là các lạch nước lớn
hai bên cửa sông như lạch Bắc, lạch Vọp, lạch Trà.
+
Giai đoạn 1989-1995: Cuối năm 1988, hồ
Hoà Bình bắt đầu tích nước và tổ máy đầu tiên bước vào khai thác. Các tổ máy khác
lần lượt được lắp đặt cho đến năm 1994. Đây là giai đoạn đầu vùng hạ lưu sông
Hồng chịu tác động của quá trình cắt - xả lũ và phát điện theo chu trình ngày -
đêm. Vào cuối những năm 1980, sự thay đổi cơ bản trong chính sách kinh tế nông
nghiệp đã ảnh hưởng trực tiếp tới việc khai thác các vùng đất thấp ven các cửa
sông ở ĐBSH. Từ đây ra đời các chính sách khoán mới (gọi tắt là Khoán 10, Khoán
100) đã góp phần tự do hoá trong sản xuất nông nghiệp và trao đổi sản phẩm hàng
hoá. Khi có chủ trương giao đất giao rừng cho nông dân, thì đây là giai đoạn
khai thác ồ ạt các thảm rừng ngập mặn (RNM) ở cửa sông và các vùng đất thấp ven
biển phục vụ nghề nuôi thuỷ sản nước lợ. Phần lớn diện tích RNM trên cồn Ngạn
(thuộc huyện Giao Thủy) bị chặt phá hoàn toàn, RNM trên cồn Lu (thuộc huyện
Giao Thuỷ) và cồn Vành (thuộc huyện Tiền Hải) suy giảm nhanh chóng trong một
thời gian ngắn; thay thế vào vị trí RNM trước kia là hàng loạt loạt các đầm nuôi
tôm cá và các loại thuỷ sản nước lợ. Việc phát triển nghề nuôi trồng thủy sản một
cách ồ ạt, thiếu tổ chức và thiếu kinh nghiệm trong giai đoạn này đã dẫn tới
suy giảm nhanh chóng về năng suất và chất lượng sản phẩm, buộc các địa phương
phải có biện pháp chấn chỉnh lại tình hình. Chính quyền và nhân dân các địa phương
ven biển cửa Ba Lạt tiến hành trồng phi lao trên các bãi cát cao để chống cát
bay, trồng RNM để giữ đất và củng cố thêm các tuyến đê biển bằng nguồn vốn đầu
tư của Nhà nước và kinh phí hỗ trợ của một số tổ chức phi chính phủ. Trong giai
đoạn này, các lạch nước lớn như lạch Bắc, lạch Vọp, lạch Trà tiếp tục bị bồi tụ
mạnh và các bãi bồi lớn gần như đã nối liền với châu thổ. Hiện tượng xói lở
sườn bờ phía đông cồn Lu, cồn Vành và cồn Thủ còn tiếp diễn trên chiều dài tới
20 km, biển tiếp tục lấn về phía lục địa với tốc độ chậm hơn trong giai đoạn
trước.
+ Giai đoạn 1995-2003: Tình
hình vùng cửa Ba Lạt có thay đổi khi Việt Nam triển khai dự án bảo vệ vùng đất
ngập nước trong khuôn khổ công ước RAMSAR. Chính quyền và nhân dân các huyện
Tiền Hải, Giao Thủy đẩy mạnh công tác trồng RNM ở phía bắc cồn Vành và phía nam
cồn Ngạn, khoanh vùng bảo vệ các thảm rừng tự nhiên trên cồn Lu và xây dựng Khu
bảo tồn tự nhiên ven biển Giao Thủy. Việc khai thác các vùng đất bồi đã ổn định
vào nuôi trồng thủy sản được quản lý chặt chẽ hơn, nhờ đó tình hình môi trường
ven biển cửa Ba Lạt dần được cải thiện. Trước cửa sông, các bãi cát ngầm hình
thành khoảng đầu năm 1990 đã phát triển rộng và nổi cao khỏi mặt nước, tạo
thành vành đai bồi tụ mới phía đông cồn Lu; có thể xem đây là giai đoạn khởi
đầu của quá trình bồi tụ mới ở cửa sông, cửa Ba Lạt tiếp tục kéo dài về phiá
biển sau một thời gian xói lở và biển lấn vào lục địa.
Hình 2. Diễn biến xói lở - bồi tụ cửa Ba Lạt giai
đoạn 1989-2003
Hình 3. Diễn biến xói lở - bồi tụ cửa Đáy giai đoạn
1989-2003
b. Cửa Đáy (Hình 3)
Khác
với cửa Ba Lạt, vùng cửa Đáy phát triển thiên về xu hướng bồi tụ mạnh nhờ có
nguồn bồi tích rất dồi dào từ hệ thống sông Hồng và cửa sông nằm ở vùng bờ biển
lõm, tránh được các hướng sóng chính có tác động mạnh ở ven biển ĐBSH.
+
Giai đoạn trước năm 1989: Cửa Đáy
phát triển mạnh về phía biển và vùng bồi tụ diễn ra chủ yếu phía ven biển huyện
Kim Sơn. Ở ven biển Kim Sơn, sau đợt quai đê Bình Minh-1 vào năm 1959 lấn ra
biển tới 1100 ha đất mặn, đến năm 1980-1982 tiếp tục quai tuyến đê Bình Minh-2
có chiều dài 14,7 km và lấn biển tới 1.932 ha đất mặn sú vẹt. Tính chung, ở ven
biển Kim Sơn trong thời gian 25 năm (1965-1989) bãi bồi mở rộng ra biển 2000¸3400 ha với tốc độ lấn biển đạt 80¸136 m/năm và trung bình là 108 m/năm. Ngược lại, vùng ven biển Nghĩa
Hưng có tốc độ phát triển chậm hơn, vùng bồi chỉ rộng 900¸1800 m, tương đương tốc độ phát triển 37¸76 m/năm và trung bình là 57 m/năm. Vùng bồi tụ ở cửa sông trong giai
đoạn này hiện nay là địa phận các xã Kim Hải, Kim Tiến, Kim Trung, Kim Đông
(huyện Kim Sơn) và xã Nam Điền (huyện Nghĩa Hưng).
+
Giai đoạn 1989-1995: Đây là thời kỳ
đầu nhà máy TĐHB bước vào hoạt động, có những thay đổi về chế độ dòng chảy và
dòng bùn cát trong sông Hồng, nhưng cửa Đáy vẫn tiếp tục phát triển mạnh nhờ
nguồn bồi tích ven biển còn dồi dào và trong thời gian này ít có bão và áp thấp
nhiệt đới tác động. Vùng bồi tụ diễn ra chủ yếu phía ven biển huyện Kim Sơn.
Bãi bồi Kim Sơn lấn thêm ra biển 900¸1800 m, tương đương tốc độ phát triển 150¸300 m/năm, trung bình là 225 m/năm. Vùng bồi tụ mạnh là tiền đề cho việc
quai tuyến đê Bình Minh-3. Phía ven biển Nghĩa Hưng, vùng bồi tụ chủ yếu là các
doi cát dọc cửa sông Đáy, nhưng tốc độ diễn ra chậm hơn phía ven biển huyện Kim
Sơn.
+
Giai đoạn 1995-2003: Các bãi bồi cửa
Đáy tiếp tục phát triển và đưa cửa sông kéo dài về phía biển. Ven biển huyện
Nghĩa Hưng hình thành bãi bồi lớn với diện tích rộng tới 670 ha là tiền đề của
vùng đất mới trong tương lai. Huyện Kim Sơn triển khai công cuộc quai đê lấn
biển lần thứ 7 sau khi thành lập huyện vào năm 1829 với việc khởi công xây dựng
tuyến đê Bình Minh-3 vào năm 2000; tuyến đê này có tổng chiều dài tới 15,5 km.
Tốc độ phát triển bãi bồi phía huyện Kim Sơn đạt 100¸180 m/năm và trung bình là 140 m/năm. Bãi bồi ven biển huyện Nghĩa Hưng
phát triển nhanh hơn, đạt tốc độ 300¸350 m/năm. Trong thời gian này cửa Đáy phát triển kéo dài nhanh, ngoài
các nhân tố tự nhiên thuận lợi còn có các hoạt động nhân tạo gia tăng, đó là
việc đẩy mạnh trồng RNM và quai đê lấn biển. Một điểm đáng chú ý là vùng đất
mới ở huyện Kim Sơn nằm giữa các tuyến đê Bình Minh-2 và đê Bình Minh-3 có cao
độ rất thấp, trung bình 0,3¸0,6
m và đây là điều kiện bất lợi cho qui hoạch phát triển trong tương lai trên
vùng đất thấp ven biển tỉnh Ninh Bình .
c. Cửa Văn Úc (Hình 4)
+
Giai đoạn trước năm 1989: Trong
khoảng thời gian từ năm 1965 đến 1989, vùng ven biển thuộc các xã Bằng La, Đại
Hợp (huyện Kiến Thụy) và Vinh Quang (huyện Tiên Lãng) tiếp tục bị xói lở trên
các tuyến dài 4,9¸5,7
km, chiều rộng 120¸300
m, tương đương tốc độ xói ngang 4,7¸14,3 m/năm. Vùng xói lở còn xuất hiện trên đoạn bờ phía nam cửa Thái
Bình thuộc các xã Thụy Xuân, Thụy Trường trên tuyến dài 2,1 km, rộng 250¸280 m. Vùng được bồi tụ mạnh là vùng phía nam cửa Văn Úc thuộc xã Vinh
Quang (huyện Tiên Lãng) và bãi triều hai bên cửa Thái Bình thuộc xã Đông Hưng
(huyện Tiên Lãng), Thụy Trường (huyện Thái Thụy). Ngoài ra, trên các bãi bồi
thấp ven sông việc quai đê lấn đất tiếp tục diễn ra phục vụ canh tác và nuôi
thủy sản, làm cho nhiều đoạn lòng dẫn bị thu hẹp. Trong thời gian này, hiện
tượng bồi tụ chủ yếu diễn ra phía cửa Thái Bình, ngược lại vùng ven biển cửa
Văn úc tiếp tục bị xói lở. Hiện tượng xói lở bờ diễn ra trong nhiều năm đe doạ
trực tiếp tới an toàn các tuyến đê biển vào mùa mưa bão ở cửa Văn Úc. Lòng dẫn
cửa sông bị thu hẹp do bồi tụ và quai đê bối lấn đất có ảnh hưởng lớn tới vai
trò thoát nước lũ và các luồng giao thông thủy đi qua cửa sông.
+
Giai đoạn 1989-1995: Đây là thời kỳ
đầu vận hành nhà máy TĐHB, cũng là giai đoạn chuyển đổi cơ cấu kinh tế nông
nghiệp với chủ trương giao đất giao rừng cho các hộ nông dân. So với ven biển
cửa Ba Lạt, hoạt động khai thác ven biển cửa Văn úc ít mạnh mẽ hơn, do bờ biển
vẫn trong tình trạng xói lở, có ảnh hưởng tới an toàn các tuyến đê biển. Ngành
Thủy lợi Hải Phòng đã đầu tư củng cố các tuyến đê biển nằm trong vùng xói lở
thuộc các xã Bằng La, Đại Hợp, Đoàn Xá (huyện Kiến Thụy), Đông Hưng, Vinh Quang
(huyện Tiên Lãng). Bồi tụ ven biển chủ yếu diễn ra ở cửa sông Thái Bình. Các
đoạn bờ trong sông Văn úc và sông Thái Bình ít có những biến động lớn, tương đối
ổn định hơn giai đoạn trước.
+ Giai đoạn 1995-2003: Vùng
ven biển cửa Văn Úc - cửa Thái Bình chuyển sang giai đoạn bồi tụ mới. Các bãi
bồi ngầm trước cửa sông (bar) phát triển mở rộng và chia ra những nhánh chảy
phụ bên cạnh lòng dẫn chính. Quá trình bồi tụ ven bờ diễn ra nhanh nhờ việc
phát triển trồng RNM phòng hộ ven biển bằng vốn đầu tư của Nhà nước và kinh phí
hỗ trợ của các tổ chức phi chính phủ của Nhật Bản; ngoài ra còn có điều kiện
thuận lợi rất cơ bản là trong thời gian này vùng ven biển Hải Phòng nói riêng
và ven biển ĐBSH nói chung rất ít chịu ảnh hưởng của bão và áp thấp nhiệt đới,
ngoại trừ trận bão ngày 24/8/1996 gây ra mưa lớn ở ĐBSH và vỡ đê 6 xã phía đông
nam huyện Thanh Hà (tỉnh Hải Dương). Bên cạnh việc trồng RNM, các hoạt động của
con người chủ yếu phục vụ phát triển nghề nuôi thủy sản nước lợ và củng cố các
tuyến đê biển. Vùng nuôi thủy sản phát triển nhanh trên các bãi bồi nằm giữa
tuyến đê biển (ở phía trong) và RNM phòng hộ (phía ngoài biển). Đến năm 2003,
nhờ đầu tư chăm sóc bảo vệ RNM phát triển khá tốt; các cây thân gỗ đạt chiều
cao tới 5¸6 m .
Hình
4. Diễn biến xói lở - bồi tụ cửa Văn Túc
giai đoạn 1989-2003
Tóm
lại, tương tự cửa Ba Lạt, trong giai đoạn 1995-2001 cửa Văn Túc phát triển bồi
tụ trở lại sau một thời gian khá dài xói lở rất nghiêm trọng. Nằm kề bên Văn
Úc, hiện tượng bồi tụ mạnh ở cửa Thái Bình đã làm cho cửa sông ngày càng bị thu
hẹp lại và mất dần vai trò tiêu thoát lũ. Khác với các cửa Ba Lạt và cửa Văn
úc, diễn biến phát triển cửa Đáy thiên về xu hướng bồi tụ mạnh và kéo dài nhanh
ra phía biển do có nguồn bồi tích dồi dào từ hệ thống sông Hồng và các sông lân
cận. Quá trình châu thổ phát triển nhanh ở ven biển các huyện Kim Sơn - Nga Sơn
diễn ra theo kiểu bồi tụ lấp góc trên đoạn bờ lõm. Ngoài ra, vùng này phát
triển nhanh còn nhờ vị trí thuận lợi tránh được tác động mạnh của sóng biển.
Tuy nhiên, do địa hình bề mặt vùng bồi tụ còn khá thấp, bị ngập sâu khi thủy
triều dâng lên nên việc quai đê lấn đất quá nhanh sẽ là một điều bất lợi cho
quy hoạch phát triển ở vùng đất thấp ven biển, nhất là trong điều kiện khi mực
nước biển và đại dương hiện nay đang tiếp tục dâng cao.
Các
đợt khảo sát thực địa đã được tiến hành vào tháng 9/1996,
tháng 3/1999, tháng 7/2001 và tháng 3/2003 nhằm kiểm tra các kết quả xử lý ảnh
vệ tinh. Các biến động mạnh mẽ ghi nhận được qua khảo sát thực địa chứng tỏ
vùng nghiên cứu đang bị tác động mạnh không những bởi các nhân tố tự nhiên (do
sóng gió, dòng chảy ven biển, dòng bùn cát...) mà còn có các hoạt động khai
thác của con người, như việc chặt phá RNM, đào kênh dẫn nước, khoanh ô nuôi
trồng thủy sản, vv... Kết quả khảo sát thực địa cho thấy những chuyển đổi về
phương thức sử dụng đất ven biển cửa sông Hồng khi có những thay đổi về chính
sách kinh tế. Các hoạt động khai thác của con người diễn ra ngày càng mạnh hơn,
có tác động hai mặt tới quá trình phát triển tự nhiên ở vùng ven biển cửa sông
Hồng. Việc phá RNM để làm các đầm nuôi tôm và các ô nuôi thuỷ sản nước lợ vào
đầu những năm 1990 diễn ra một cách thiếu tổ chức đã để lại những hậu quả xấu
đến môi trường ven biển. Từ năm 1995, việc tái trồng RNM ở ven biển đã có tác
động tốt, hạn chế xói lở vùng đất mới bồi ở cửa sông. Hiện tượng bồi tụ trở lại
sau nhiều năm diễn ra xói lở cục bộ ở cửa Ba Lạt và cửa Văn Úc còn có một
nguyên nhân khác là trong thời gian từ năm 1990 đến 2003 ít có lũ lớn, bão và
áp thấp nhiệt đới ít đổ bộ vào vùng ven biển ĐBSH (ngoại trừ trường hợp năm
1996).
2. Đánh giá chung về xói lở - bồi tụ các cửa sông Hồng và sông Thái Bình
-
Giai đoạn trước khi thuỷ điện Hoà Bình
hoạt động (trước 1989)
Khoảng
thời gian từ năm 1965 đến 1989, vùng ven biển ĐBSH chịu tác động mạnh của bão,
áp thấp nhiệt đới và lũ lớn. Có 43 trận tác động trực tiếp vào ven biển ĐBSH,
trung bình 1,72 trận/năm, cao hơn hẳn mức bình thường. Đã xuất hiện lũ rất lớn
vào các năm 1969, 1971 với đỉnh lũ lịch sử tại Sơn Tây là 16,3 m (tháng
8/1971). Hoạt động của con người tăng lên mạnh, qua việc khai thác và chặt phá
rừng đầu nguồn, quai đê lấn đất ven biển. Các cửa sông phát triển không như
nhau, ngoài cửa Đáy được bồi tụ, cửa Văn Úc thiên về xói lở, cửa Ba Lạt diễn ra
xói - bồi xen kẽ bên phía bờ bắc và đã có biến động đột biến vào mùa lũ năm
1971.
-
Giai đoạn 1989-1995. Khác với gia đoạn
trước, thời gian này hoạt động của bão, lũ ở ĐBSH không cao, một phần lũ sông
Hồng được điều tiết qua đập thủy điện Hoà Bình. Hoạt động khai thác vùng ven
biển tăng nhanh với việc phá RNM và phát triển nghề nuôi thủy sản ven biển. Cửa
Đáy tiếp tục phát triển bồi tụ mạnh, hiện tượng xói lở ven biển cửa Văn Úc đã
giảm đi rất nhiều so với giai đoạn trước đó. Cửa Ba Lạt tiếp tục bồi tụ, ngoại
trừ vùng bờ các cồn cát lớn (cồn Lu, cồn Vành, cồn Thủ) có biến động do xói -
bồi xen kẽ.
-
Giai đoạn 1995-2003. Hoạt động của
bão, lũ ở mức trung bình - yếu. Điều tiết lũ sông Hồng qua đập thủy điện Hoà
Bình đã làm giảm thấp các đỉnh lũ lớn. Hoạt động của con người ở vùng ven biển
có chiều hướng tích cực hơn, thông qua việc trồng mới và khôi phục RNM để bảo
vệ đất bồi và các vùng nuôi thuỷ sản ven biển. Các cửa sông đều trong trạng
thái phát triển bồi tụ, mặc dù có biến động dòng bùn cát trên sông Đà. Sau khi
nhà máy thuỷ điện Hoà Bình hoạt động, các vùng cửa sông ĐBSH có những thay đổi,
phát triển thiên về trạng thái bồi tụ. Không chỉ do việc điều tiết lũ sông Hồng
làm cho dòng chảy điều hoà hơn, còn có một nhân tố rất quan trọng là hoạt động
của bão ít hơn bình thường và kèm theo là lũ không lớn. Ngoài ra, còn thấy được
mặt tích cực của việc trồng lại RNM ở ven biển sau thời kỳ chặt phá để phát
triển đầm nuôi thủy sản. RNM phát triển dầy, làm giảm bớt tác động của sóng
biển và dòng chảy ven bờ, ngoài ra bùn cát lơ lửng có điều kiện lắng đọng nhanh
hơn.
V. KẾT LUẬN
Qua
phân tích diễn biến các vùng cửa sông chính thuộc hệ thống sông Hồng - sông
Thái Bình trong thời gian vận hành công trình thủy điện Hoà Bình (từ cuối năm
1988 đến nay) có thể đưa ra một số kết luận như sau:
1.
Những biến động các cửa sông ở ven biển ĐBSH diễn ra không chỉ do thiên nhiên,
mà còn do con người tác động với mức độ ngày càng sâu sắc hơn. Các vùng cửa
sông có quá trình phát triển không như nhau, trong đó cửa Đáy phát triển theo
hướng bồi tụ tích cực với tốc độ nhanh và ít có biến động đột biến; ngược lại
các cửa Ba Lạt và Văn úc có những giai đoạn xói lở kéo dài và phát triển mang
tính đột biến. Để đảm bảo ổn định cho vùng đất mới và an toàn cho các công
trình xây dựng ven bờ (như đê biển, kè phòng hộ bờ, cống tiêu thoát nước, cống
ngăn mặn,…) cần có những biện pháp hạn chế và giảm thiểu ảnh hưởng tác động của
sóng và dòng chảy ven bờ; trong đó biện pháp trồng rừng ngập mặn ở các cửa sông
ít tốn kém về chi phí và có hiệu quả tích cực.
2.
Kết quả nghiên cứu sự phát triển và biến động vùng cửa sông Hồng - sông Thái
Bình thời kỳ sau khi nhà máy thủy điện Hoà Bình hoạt động cho thấy, mặc dù có
những thay đổi cán cân dòng chảy và dòng bùn cát ở châu thổ sông Hồng, nhưng
không gây ra những biến động có tính đột biến ở các vùng cửa sông. Điều đó
chứng tỏ quá trình điều tiết cắt - xả lũ và những thay đổi dòng bùn cát trên
sông Đà ảnh hưởng không rõ ràng tới các cửa sông ven biển ĐBSH. Sau khi hồ Hoà
Bình hoạt động, các cửa sông Hồng - sông Thái Bình tiếp tục phát triển bồi tụ
mạnh, nhờ có nguồn bồi tích sông ngòi vẫn còn dồi dào. Ngoài ra, trong thời
gian khoảng 17 năm qua hoạt động của bão, lũ lụt ở ĐBSH không mạnh so với cường
độ hoạt động trung bình của chúng. Ngoài các yếu tố trên, còn có vai trò tích
cực của con người ở vùng ven biển cửa sông Hồng - sông Thái Bình trong việc
trồng RNM, chăm sóc và khôi phục lại diện tích rừng ven biển vốn bị chặt phá
vào đầu những năm 1990 để phát triển nghề nuôi thủy sản. Những hoạt động nhân
tạo tích cực này nếu được duy trì tốt, sẽ là những tác nhân quan trọng để đảm
bảo ổn định lâu dài cho vùng đất mới ở ven biển châu thổ sông Hồng.
3.
Diễn biến phát triển các cửa sông ở ven biển ĐBSH theo chiều hướng nào cũng cần
phải đảm bảo được chức năng cơ bản của chúng là vai trò tiêu thoát nước lũ, vì
hệ thống sông Hồng có chế độ thủy văn rất phức tạp, có tác động trực tiếp tới
đời sống của cộng đồng dân cư đông đúc và là nơi có các trung tâm văn hoá -
kinh tế - chính trị quan trọng của cả nước. Hạ lưu sông Hồng là vùng đông dân
cư với nền kinh tế đang phát triển nên không tránh khỏi những tác động tiêu cực
từ các hoạt động của con người. Các hoạt động của con người cần được kiểm soát
chặt chẽ, đảm bảo cho hệ thống sông ngòi và các cửa sông ngoài chức năng tiêu
thoát nước lũ, ngoài ra còn phải giữ an toàn cho các tuyến đê, các tuyến giao
thông đường thủy và tạo cơ sở phát triển cho các ngành kinh tế khác ở ven biển
như xây dựng, thủy sản, du lịch,... cũng như khai thác và bảo vệ hiệu quả các
nguồn tài nguyên thiên nhiên ở ven biển ĐBSH.
VĂN LIỆU
1. Doãn Đình Lâm, 2002. Lịch
sử tiến hoá trầm tích Holocen châu thổ sông Hồng. Luận án TSĐC. Trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG Hà Nội. 152 tr.
2. Foody G. & P. Curran, 1994. Environmental Remote Sensing from
Regional to Global scales. John Wiley
& Sons Ltd.
3. Gauthier J., 1930.
Travaux de défense contre les inondations. Digues
du Tonkin, 118 p.
4. Lê Văn Ánh, 1999. Sự ảnh hưởng lũ sông Hồng đến dòng chảy lũ ở hạ lưu
hệ thống sông Thái Bình. Tuyển tập công
trình Thuỷ văn - Môi trường, 2: 15-20. Đại học Thuỷ lợi Hà Nội.
5. Maire G. et Pham Quang Son, 1993. Aspects structurels de la dynamique fluviale du Fleuve Rouge
(Song Hong) entre Son Tay et Ha Noi. L'Eau,
la Terre et les Hommes. Presses Univ. de Nancy, pp 329-336.
6. Nguyễn Văn Cư, Phạm Quang Sơn và nnk, 1990. Động lực vùng ven biển
cửa sông Việt Nam. Phần nghiên cứu cửa sông. Báo cáo đề tài 48B-02-01, Chương trình nghiên cứu biển 48B-02
(1986-1990). Lưu trữ Viện KHVN, Hà Nội. 355 tr.
7. Phạm Quang Sơn, 2001. Studying on the change
of bed of the
8.
Phạm Quang Sơn, 2004. Nghiên cứu sự
phát triển vùng ven biển cửa sông Hồng-sông Thái Bình trên cơ sở ứng dụng thông
tin viễn thám và Hệ thông tin địa lý (GIS) phục vụ
khai thác sử dụng hợp lý lãnh thổ. Luận
án TS Địa lý. Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội. 155
tr.
9. Phạm Quang Sơn, 2004. Diễn
biến lòng dẫn hạ lưu sông Hồng trong 15 năm vận hành khai thác nhà máy thủy điện
Hoà Bình. TC Các Khoa học về Trái đất, 26/4:
520-531. Hà Nội.
10. Tổng cục Khí tượng - thủy văn, 1989. Tập số liệu khí tượng - thủy
văn: I, II. Phụ lục báo cáo chương trình TBKH
cấp nhà nước 42A. Hà Nội.
11. Trần Nghi, Chu Văn Ngợi và nnk, 2000. Tiến hoá trầm tích Kainozoi
bồn trũng sông Hồng trong mối quan hệ với hoạt động kiến tạo. TC Các Khoa học về Trái đất, 22/4: 290-305.
Hà Nội
12. Trung tâm Khí tượng thủy văn biển, 1988. Khí tượng - thuỷ văn vùng
biển Việt Nam. Nxb KHKT, Hà Nội. 117 tr.
13. Vũ Văn Phái, Nguyễn Hoàn, Nguyễn Hiệu, 2002. Tiến
hoá địa mạo vùng cửa sông Ba Lạt trong thời gian gần đây. TC Khoa học, 18/2: 44-53, ĐH Quốc gia Hà Nội.