Sự biến ðộng cửa thuận an thuộc đầm phá Tam Giang - Cầu Hai và định hướng các giải pháp hạn chế

Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 41 SỰ BIẾN ðỘNG CỬA THUẬN AN THUỘC ðẦM PHÁ TAM GIANG - CẦU HAI VÀ ðỊNH HƯỚNG CÁC GIẢI PHÁP HẠN CHẾ LÊ VĂN ÂN Khoa ðịa lý, Trường ðHSP Huế I. ðẶC ðIỂM BIẾN ðỘNG CỬA THUẬN AN Trong hai cửa của ñầm phá Tam Giang - Cầu Hai. Thừa Thiên Huế tồn tại thường xuyên thì cửa Thuận An ít biến ñộng hơn. Mặc dù so với cửa Tư Hiền, cửa Thuận An ít biến ñộng hơn nhưng từ khi ra ñời ñến nay, cửa Thuận An không ngừng biến ñộng và biến ñộng rất phức tạp. Theo các tài liệu thống kê, từ khi ñược khơi thông bởi cơn lũ lịch sử trên sông Hương vào năm 1404 cho tới nay, cửa Thuận An ñã xảy ra các chu kỳ biến ñộng như sau: • Từ 1404 ñến 1498, cửa Thuận An ñược gọi là cửa Eo, nằm ở cuối làng Thái Dương Hạ. • Từ năm 1498 - 1740, cửa chính là cửa Sứt, nằm ở Thái Dương Hạ. • Từ năm 1740 - 1901, cửa chính lại là cửa Eo nằm ở làng Hòa Duân. • Từ năm 1901 - 1949, cửa Eo bị lấp, cửa chính là cửa Sứt mở ra ở làng Thuận An. • Tháng 11 năm 1999, sau trận lũ lịch sử, do sự ñào xói của dòng chảy tại khu vực Thuận An hình thêm thành 2 cửa mới: Hòa Duân và Hải Dương. Sau thời gian ngắn, cửa Hải Dương ñược sóng biển ñưa vật chất khỏa lấp hoàn toàn. Còn cửa Hòa Duân một mặt nằm xa trục dòng chảy sông Hương, mặt khác gây ảnh hưởng xấu ñến các hoạt ñộng kinh tế - xã hội của các xã ven vùng ñầm phá nên ñược con người ñắp lại. Từ các số liệu thống kê về sự biến ñộng của cửa Thuận An, chúng tôi rút ra một số kết luận sau: • Khác với cửa Tư Hiền, cửa Thuận An từ khi khai sinh cho ñến nay chưa bao giờ bị lấp hoàn toàn mà chỉ bị dịch chuyển vị trí một cách ñột ngột có tính luân phiên giữa cửa Eo và cửa Sứt. Sau khi ñổi, cửa sông dịch chuyển dần về phía Bắc (sơ ñồ). • Sự biến ñộng cửa Thuận An diễn ra liên tục, theo thời gian với những chu kỳ lặp lại. Thời lượng lặp lại các chu kỳ biến ñộng ngày càng ngắn. Chu kỳ I kéo dài 94 năm (do có sự can thiệp của con người), chu kỳ II kéo dài 242 năm, chu kỳ III kéo dài 161 năm, chu kỳ IV kéo dài 95 năm. • Các chu kỳ biến ñổi thường có liên quan ñến các tai biến của tự nhiên và chủ yếu do lũ lớn trên sông Hương kết hợp với sóng và nước dâng do bão. Vì Khoa ðịa lý - 50 năm xây dựng và phát triển 42 thế, thời ñiểm biến ñộng của cửa mỗi chu kỳ cũng chủ yếu xảy ra vào mùa mưa lũ. Hình 1. Sơ ñồ biến ñộng cửa Thuận An II. TÍNH TẤT YẾU CỦA SỰ BIẾN ðỘNG CỬA THUẬN AN Sự biến ñộng cửa ñầm phá nói chung và Thuận An nói riêng là do tổng thể nhiều nguyên nhân khác nhau, nhưng nguyên nhân quan trọng ñầu tiên là do hình thái cửa sông hình thước thợ - một hình thái ñược hình thành trong ñiều kiện ñịa lý rất tối ưu ở cửa Thuận An. Cũng như toàn bộ bờ bao ñầm phá, khu vực Thuận An ñược thành tạo bởi cát, trong ñó chủ yếu là cát hạt nhỏ và trung bình (thành tạo vật chất và kích thước hạt ñược xếp vào loại thuận lợi nhất cho yếu tố ngoại lực thực hiện quá trình ñịa mạo). Thuận An lại là một khu vực có sóng ðông Bắc (hướng vuông góc với bờ) chiếm tần suất cao nhất và ñộ cao sóng lớn (theo số liệu quan trắc, thống kê nhiều năm, sóng có hướng ðông ñến ðông Bắc tại Thuận An chiếm 35 ñến 40 % và với ñộ cao sóng phổ biến từ 0,6 - 3,7m) nên cường ñộ xâm thực bờ diễn ra rất mạnh mẽ. Theo ước tính hàng năm, tốc ñộ xâm thực trung bình toàn bộ bờ biển Thừa Thiên - Huế là 7-9 m và ở bờ biển cát tốc ñộ xâm thực có thể ñạt tới 15-20 m/năm. Lượng vật chất xâm thực ñược từ bờ này gia nhập vào dòng vật chất theo dòng dọc của sóng và hải lưu ven bờ vận chuyển về phía Nam với vận tốc và khối lượng lớn. Vận tốc di chuyển dọc bờ của dòng chảy biển trung bình vào khoảng 0,6 hải lý/giờ và khối lượng vận chuyển trung bình tại khu vực từ Hồ Xá ñến ñèo Hải Vân là 3,5 triệu tấn/năm. Dòng vật chất Nam tiến khi gặp các dòng chảy sông (nhất là dòng chảy rất Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 43 mạnh vào mùa lũ của sông lớn như sông Hương) cắt ngang làm suy giảm năng lượng ñột ngột. Sự suy giảm năng lượng ñột ngột này là nguyên nhân làm cho dòng vật chất mang theo của dòng chảy sông và và dòng dọc ven bờ lắng tụ. Quá trình này diễn ra cường ñộ mạnh nhất ở phía Nam cửa sông- khu vực bóng sóng. Hơn thế nữa, ở phía Nam cửa sông Thuận An, do ñiều kiện ñịa lý, ñịa chất, ñã hình thành một dòng chảy ven bờ từ cửa Tư Hiền chảy ngược về Thuận An, mang theo vật chất, góp phần tăng thêm cho quá trình bồi tụ. Với cơ thức như vậy, theo thời gian thành tạo bồi tụ phía Nam cửa sông tiến nhanh về phía Bắc, tạo nên doi cát bao trước cửa sông và qua ñó cửa sông ñổi dần hướng ñổ và trục dòng chảy. Tốc ñộ dịch chuyển cửa Thuận An trung bình khoảng 40-50 m/năm (tốc ñộ dịch chuyển các cửa sông khu vực Bình - Trị - Thiên trung bình chỉ từ 10-15 m/năm). Sự lệch hướng cửa ñổ do dịch chuyển một mặt làm suy giảm tốc ñộ di chuyển nước qua cửa, mặt khác ñộng năng dòng chảy sẽ tập trung tại khu vực bờ trước cửa sông và xâm thực dần bờ. Vào mùa mưa lũ, sông có lưu lượng dòng chảy lớn, di chuyển vận tốc nhanh, làm cho khối lượng nước dồn về ñầm phá quá lớn, trong lúc ñó cửa thoát lũ chính Thuận An bị bẻ cong làm cho tốc ñộ thoát nước không ñáp ứng ñược; lượng nước tích luỹ dần và vượt quá dung tích ñầm phá, ñộ chênh mực nước giữa ñầm phá và biển lớn dần (ñộ chênh tối thiểu của mực nước là 70 cm, và tối ña là 120- 140 cm) ñã tăng áp lực lên thành bờ và tất yếu sẽ xảy ra quá trình giải tỏa năng lượng. Sự giải tỏa năng lượng của nước lũ có thể bằng hai cách: 1. Mở thêm cửa mới bằng cách xâm thực, công phá của nước, sóng hoặc do nước chảy tràn bờ cuốn xói. 2. Chuyển ñổi cửa mới ñề tạo dòng chảy thẳng. Sự chuyển ñổi cửa mới thường ñược xảy ra nơi ñã bị dòng chảy xâm thực theo thời gian trở thành xung yếu và cũng là nơi gần thẳng trục dòng chảy nên tập trung năng lượng cao nhất trong mùa lũ. III. ðỊNH HƯỚNG GIẢI PHÁP ỔN ðỊNH CỬA THUẬN AN Qua kết quả nghiên cứu cho thấy, biến ñộng cửa Thuận An là một quá trình ñịa mạo tất yếu và có ảnh hưởng rất lớn ñến sự ổn ñịnh của hệ thống ñầm phá Tam Giang - Cầu Hai. Vì thế, muốn bảo ñảm sự ổn ñịnh môi trường ñầm phá thì nhất thiết phải bảo ñảm ñược sự ổn ñịnh cửa Thuận An. 1. Cơ sở khoa học của việc ñịnh hướng giải pháp Việc ñề ra các ñịnh hướng giải pháp làm tăng tính ổn ñịnh cửa Thuận An thực chất và ñồng nghĩa với việc tìm phương án giải quyết mâu thuẫn giữa sự tập trung nước nhanh của dòng chảy lũ về ñầm phá và khả năng thoát nước của cửa. 2. Các giải pháp Từ cơ sở khoa học trên, theo chúng tôi muốn tăng tính ổn ñịnh cửa Thuận An phải ñược thực hiện ñồng thời hai hệ thống giải pháp sau: Khoa ðịa lý - 50 năm xây dựng và phát triển 44 a. Hệ thống các giải pháp hạn chế dòng chảy lũ: Hệ thống giải pháp này bao gồm hai loại giải pháp: • Các giải pháp nhằm ñiều tiết bớt dòng chảy trong mùa lũ thông qua việc xây dựng hệ thống các hồ ñập thủy lợi, hồ chứa trong ñô thị. • Các giải pháp làm tăng khả năng ñiều tiết nước của lớp phủ ñất, thực vật như: bảo vệ và phát triển nguồn rừng, duy trì và phát triển thành phố nhà vườn trong quá trình ñô thị hóa. b. Hệ thống các giải pháp làm tăng khả năng thoát lũ của cửa: Hệ thống giải pháp này cần thực hiện ở hai cửa ñầm phá là Tư Hiền và Thuận An. Dựa vào vai trò biến ñộng và trong ñiều kiện kinh tế xã hội chưa cho phép thực thi ở hai cửa thì việc tìm ra giải pháp và thực thi các giải pháp ổn ñịnh phải ñược ưu tiên thực thi tại khu vực biến ñộng có tính ñầu mối ở cửa Thuận An. Hệ thống giải pháp làm tăng khả năng thoát nước cửa Thuận An theo chúng tôi có hai nhóm giải pháp sau: 1. Nhóm các giải pháp hạn chế sự di chuyển hai dòng vật chất dọc bờ gây bồi tụ ở cửa. 2. Nhóm các giải pháp uốn nắn, nạo vét cửa làm tăng khả năng lưu chuyển nước. Nhóm giải pháp này thực hiện phải bắt ñầu từ việc xác ñịnh vị trí cửa ñổ thích hợp (cửa ñổ thuận lợi cho sự di chuyển nước trong mùa lũ nhưng không làm biến ñộng lớn ñến môi trường ñầm phá), trên cơ sở ñó uốn nắn dòng chảy thích hợp nhất. Thực hiện ñịnh kỳ nạo vét cửa sông. Việc nạo vét cửa sông cũng phải bảo ñảm ñược sự ổn ñịnh của môi trường ñầm phá vốn có, cụ thể là việc nạo vét cửa Thuận An không gây phản ứng dây chuyền làm biến ñộng cửa Tư Hiền, bảo ñảm dòng chảy triều vốn có, hạn chế tác ñộng của sóng sâu vào trong ñầm phá, bảo ñảm sự vận hành bình thường các dòng chảy trong ñầm phá, giữ ñộ mặn thích hợp và sự phân bố theo không gian bảo ñảm cân bằng hệ sinh thái... Muốn làm ñược việc này khi thực hiện nạo vét phải ñược tính toán kỹ ñể xác ñịnh khối lượng nạo vét, hướng nạo vét, ñộ sâu của cửa hợp lý ñể thỏa mãn tất cả các yêu cầu trên. IV. KẾT LUẬN Từ kết quả nghiên cứu trên, chúng tôi rút ra một số kết luận sau: 1. Sự biến ñộng cửa Thuận An là quá trình ñịa mạo tất yếu diễn ra liên tục, có tính chu kỳ lặp lại với nhịp ñiệu ngày càng rút ngắn. 2. Sự biến ñộng cửa nói chung và cửa Thuận An nói riêng là do sự mâu thuẫn gay gắt giữa khả năng chứa nước của ñầm phá, sự hạn chế tốc ñộ thoát lũ của cửa với khối lượng nước ñổ về ñầm phá nhanh và lớn của các sông ngòi trong mùa lũ, nhất là sông Hương. 3. Từ nguyên nhân gây biến ñộng nói trên, ñể bảo ñảm sự ổn ñịnh các cửa ñầm phá, theo chúng tôi phải tiến hành ñồng thời hai hệ thống giải pháp nhằm hạn chế dòng chảy lũ và tăng cường khả năng thoát lũ nhanh của các cửa, ñặc biệt là cửa Thuận An. Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Lê Văn Ân. ðộng lực hình thái ñịa hình và ñịnh hướng sử dụng lâu bền bờ biển Quảng Trị,TT Huế. Luận án TS-ðịa lý. 2005. [2]. Nguyễn Văn Cư. Diễn biến ñầm phá TT Huế nhìn từ góc ñộ ñịa lý tự nhiên. Tạp chí NC & PT số 1. Sở KHCN TT Huế. 2000. [3]. Nguyễn Hửu Cử. Hệ thống ñầm phá ven biển miền Trung Việt Nam. Nxb Khoa học và Kỹ thuật. Hà Nội, 1995. [4]. Nguyễn Khoa Lạnh. ðông lực phát triển ñịa hình và hiện tượng xâm thực xói lở bờ biển Thuận An - Hòa Duân. Tạp chí NC & PT số 1. Sở KHCN TT Huế. 1999. [5]. Hoàng Xuân Nhuận. ðặc ñiểm ñòng bồi tích và sa bồi vùng Thuận An. Báo cáo hội thảo ñiều tra cơ bản ba tỉnh Bình - Trị - Thiên. Quảng Bình tháng 1. 1991. [6]. Hồ Tấn Phan...Năm trăm năm cửa biển Thuận An. Tạp chí NC & PT số 5. Sở KHCN TT Huế. 1991. [7]. Nguyễn Thám. Hình thái và ñộng lực cửa Tư Hiền, Thuận An và ảnh hưởng của chúng ñến môi trường sinh thái ñầm phá Thừa Thiên Huế. Tạp chí KHXH số 3. 1997.