Tóm tắt Luận án Nghiên cứu diễn biến lòng dẫn sông Tiền (đoạn chảy qua tỉnh Đồng Tháp) phục vụ phòng tránh thiên tai

hình vật lý; phương pháp mô hình toán; phương pháp viễn thám và GIS. - Về hướng nghiên cứu DBLD tập trung theo ba hướng tiếp cận: theo điều kiện hình thành dòng sông; theo điều kiện hình thành dòng chảy và hướng tổng hợp. - Kết quả nghiên cứu đã tập trung đánh giá quá trình diễn biến, hiện trạng DBLD (chủ yếu là xói lở), phân tích nguyên nhân (chủ yếu là nguyên nhân tự nhiên) và các nhân tố ảnh hưởng tới biến động, bước đầu dự báo xu hướng sạt lở bằng các phương pháp khác nhau. Trong đó, chủ yếu là phương pháp mô hình toán, mô hình vật lý. 8 - Đề xuất các giải pháp nhằm hạn chế biến động, giảm thiểu thiệt hại do biến động bờ sông gây ra ở lãnh thổ nghiên cứu. Trong đó, tập trung vào các giải pháp công trình (bờ kè, mỏ hàn...). Cho đến nay, ngoài các phương pháp đo đạc thực tế nhằm xác định DBLD, các nghiên cứu vẫn tập trung đánh giá diễn biến bằng các phương pháp riêng biệt, mang tính chất đơn ngành. Vì vậy, kết quả nghiên cứu còn mang nặng tính cục bộ, địa phương, phòng chống xói lở - bồi tụ ở khu vực này lại xảy ra tai biến ở các vùng lân cận... Mặt khác, do DBLD rất phức tạp, nhất là các sông quốc tế nên cho đến nay vấn đề đánh giá DBLD vẫn được xem là vấn đề của thế giới, chưa giải quyết được một cách thấu đáo. Ngoài ra, những tác động của hoạt động khai thác lưu vực và tại địa phương (như phá rừng đầu nguồn, xây dựng các công trình thủy điện, thủy lợi; hoạt động khai thác cát...) chưa được quan tâm nghiên cứu nhiều và đồng bộ ở địa bàn nghiên cứu. Qua phân tích tổng quan các nghiên cứu về DBLD sông nói chung, nội dung chính của luận án sẽ coi lòng dẫn sông Tiền là đối tượng nghiên cứu chính. Do đó, luận án tập trung phân tích và làm rõ các vấn đề cụ thể như sau: - Trên cơ sở tiếp cận lịch sử và ngẫu nhiên, đánh giá DBLD (dọc, ngang) sông Tiền tỉnh Đồng Tháp trong giai đoạn 1966 - 2015. Trong đó, chú trọng các khu vực có quá trình diễn biến phức tạp. - Phân tích nguyên nhân, các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình DBLD và mối liên hệ giữa chúng trên cơ sở tiếp cận tổng hợp và ngẫu nhiên. Trong đó, tập trung đến ảnh hưởng của các hoạt động nhân sinh trên lưu vực và tại địa phương theo các thời kỳ khác nhau. - Cảnh báo xu thế DBLD sông dựa trên cơ sở phân tích hình thái động lực lòng dẫn sông Tiền theo cách tiếp cận địa lý tổng hợp. - Ứng dụng kết quả đánh giá diễn biến, xác định nguyên nhân và cảnh báo xu thế vào đề xuất các giải pháp ứng phó với DBLD sông Tiền. Trong đó, chú trọng đến các giải pháp phi công trình (phòng ngừa, né tránh). 9 1.3. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.3.1. Cách tiếp cận: luận án dựa trên 3 cách tiếp cận chính là tiếp cận địa lý tổng hợp, tiếp cận lịch sử và tiếp cận ngẫu nhiên. 1.3.2. Quan điểm nghiên cứu: luận án sử dụng các quan điểm nghiên cứu là quan điểm tổng hợp, quan điểm hệ thống, quan điểm liên kết lưu vực với cảnh quan và phát triển bền vững. 1.3.3. Phương pháp nghiên cứu: Các pháp pháp chính được sử dụng trong luận án là phương pháp kế thừa, phương pháp điều tra, khảo sát thực địa, phương pháp viễn thám và GIS, phương pháp chuyên gia, phương pháp phân tích tổng hợp. 1.3.4. Các bước nghiên cứu: luận án tiến hành theo 04 bước (hình 1.10) 1.4. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội lưu vực sông Mekong Sông Mekong là một trong những con sông lớn trên thế giới, có sự đa dạng về đặc địa chất, địa mạo và địa lý tự nhiên. Lưu vực sông có khoảng 65 triệu người sinh sống (2015). Trong đó, có khoảng 29,6 triệu người sông ven sông (cách bờ sông khoảng 15 km). Tốc độ tăng trưởng kinh tế các nước trong lưu vực TB 4,3 - 7,0%/năm. Hoạt động kinh tế chủ yếu là nông lâm ngư nghiệp, trong đó rừng đóng vai trò quan trọng trong quản lý nguồn nước và phát triển bền vững. Trong những thập niên gần đây, hoạt động khai thác lưu vực diễn ra mạnh mẽ, nhất là hoạt động sản xuất nông nghiệp, thủy điện, thủy lợi. Các hoạt động khai thác lưu vực theo Báo cáo Đánh giá môi trường chiến lược thủy điện dòng chính Mê Kông do Trung tâm Quản lý Môi trường Quốc tế (ICEM) thực hiện cho Ủy hội sông Mê Kông năm 2010 đánh giá Việt Nam “có khả năng tổn thất lớn nhất về kinh tế” do tác động tiềm tàng nếu hệ thống đập dòng chính được xây dựng. Những tổn thất mà Việt Nam có thể gánh chịu chưa thể tính toán hết, nhưng có thể dự đoán một số tác động bao gồm [90, tr. 82]: (i) Giảm dòng chảy trong mùa khô, kết hợp với ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nước biển dâng sẽ làm gia tăng nhập mặn, ảnh hưởng đến nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản ở ĐBSCL; 10 (ii) Suy giảm lượng phù sa bồi đắp cho đồng bằng từ 26 triệu tấn/năm hiện nay xuống 7 triệu tấn/năm; (iii) Thủy sản biển, nước ngọt và nuôi trồng đều sẽ bị ảnh hưởng với ước tính tổn thất ít nhất từ 500 triệu đến 1 tỉ USD mỗi năm. 1.4.2. Đặc điểm sông Tiền tỉnh Đồng Tháp Sông Tiền tỉnh Đồng Tháp nằm ở vùng thượng châu thổ, nằm ở đoạn cuối trong vùng ngập lũ (floodplain) của sông Mekong. Do đó, đây là khu vực có những đặc điểm đặc trưng về cấu tạo địa chất, đặc điểm địa mạo cũng như các quá trình thủy văn. Dòng chảy sông Tiền tỉnh Đồng Tháp chịu sự chi phối của dòng chảy thượng nguồn, thủy triều và mưa tại địa phương. Sông Tiền có vai trò quan trọng đối với tỉnh Đồng Tháp, là ranh giới tự nhiên giữa khu vực phía Bắc (thuộc vùng Đồng Tháp Mười) và khu vực phía Nam (thuộc vùng giữa sông Tiền và sông Hậu) của tỉnh. Hiện nay, các đô thị lớn (3/3 thành phố, thị xã đều nằm dọc theo sông Tiền), khu dân cư đều tập trung ven dòng sông. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 1. Các nghiên cứu DBLD sông tập trung theo ba hướng chính: hướng hình thái lòng dẫn sông, hướng nghiên cứu điều kiện hình thành dòng chảy và hướng tổng hợp. Trong đó, nghiên cứu DBLD sông nhằm đề xuất các giải pháp giảm thiểu thiệt hại là vấn đề nghiên cứu cơ bản của các ngành thuộc khoa học Địa lý theo hướng tổng hợp. Riêng những nghiên cứu về sông phân nhánh bước đầu được quan tâm nghiên cứu ở Việt Nam cũng như ở địa bàn thực hiện luận án. 2. Sông Mekong là một con sông lớn trên thế giới, đóng vai trò quan trọng đối với các quốc gia trong lưu vực, nhất là quốc gia nằm ở vùng hạ lưu. Ngày nay, với sự gia tăng các hoạt động KT - XH của con người (xây dựng các công trình thủy điện, thủy lợi, phá rừng đầu nguồn; khai thác vật liệu lòng dẫn sông) đã tác động đến sự thay đổi chế độ thủy văn nói riêng và sự biến động của dòng sông nói chung. Sông Tiền tỉnh Đồng Tháp nằm ở vùng thượng châu thổ của hệ thống sông Mekong; vừa chịu sự tác động của dòng chảy thượng nguồn (chủ yếu) và dòng triều Biển Đông. Hình thái sông Tiền mang đặc trưng của sông phân nhánh là chính. 11 3. Để giải quyết được vấn đề nghiên cứu đặt ra, luận án sử dụng ba cách tiếp cận cơ bản là tiếp cận tổng hợp địa lý - cách tiếp cận chủ đạo để nhận thức toàn diện về vấn đề nghiên cứu; tiếp cận lịch sử để hiểu rõ quá trình thành và phát triển của sông Tiền và tiếp cận ngẫu nhiên để xem xét các yếu tố bất thường tác động đến DBLD sông. Đồng thời, NCS sử dụng các phương pháp nghiên cứu chủ yếu là phương pháp kế thừa, phương pháp viễn thám và GIS, phương pháp khảo sát thực địa, phương pháp chuyên gia và phương pháp phân tích, tổng hợp để hoàn thành các mục tiêu và nhiệm vụ đặt ra. Các hướng tiếp cận, phương pháp nghiên cứu được tiến hành theo các bước ở hình 1.10 và thể hiện trong nội dung ở các chương 2, 3. Chương 2. ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN LÒNG DẪN SÔNG TIỀN TỈNH ĐỒNG THÁP 2.1. DIỄN BIẾN LÒNG SÔNG TIỀN THỜI KỲ 1966 - 2015 2.1.1. Diễn biến lòng dẫn theo dọc sông 2.1.1.1. Diễn biến đường bờ Trong giai đoạn 1966 - 2013, đường bờ sông Tiền khu vực huyện Hồng Ngự liên tục biến động, nhất là khu vực tồn tại các cù lao giữa và ven sông. Trên mặt bằng có thể nhận thấy sự “di chuyển” của các cồn về phía hạ lưu. Ngoài ra, trước năm 2003, quá trình biến động bờ khu vực nhánh Bắc cù lao Long Khánh thuộc thị trấn Hồng Ngự (nay là thị xã) diễn ra mạnh. Từ năm 2003 đến nay, nhánh Nam cù lao Long Khánh biến động mạnh hơn. Bờ sông thuộc các xã Long Khánh A, Long Thuận, Phú Thuận B đang bị xói lở mạnh mẽ. Diễn biến bờ sông Tiền đoạn chảy qua huyện Thanh Bình xảy ra chủ yếu đầu cù lao Tây và bờ lõm (xã Bình Thành). Các khu vực còn lại xói lở, bồi tụ đan xen với tốc độ nhỏ. Khu vực huyện Cao Lãnh - TP. Cao Lãnh: bờ sông ở khu vực này biến động mạnh xảy ra ở khu vực phân nhánh (cồn Tre, cồn Đông Định, TP. Cao Lãnh) và bờ lõm của các khúc sông cong (xã Mỹ An Hưng, huyện Lấp Vò; xã Bình Hàng Trung, Bình Hàng Tây, huyện Cao Lãnh). 12 Đường bờ sông Tiền khu vực Sa Đéc - Châu Thành diễn biến khá phức tạp. Bờ trái thuộc Phường 3, 4 liên tục bị xói lở, bờ phải thuộc cồn Linh liên tục được bồi Kết quả nghiên cứu của Hoàng Văn Huân, 2008 cũng cho kết quả tương tự. Trong giai đoạn 1969 - 2002, khu vực An Hiệp của huyện Châu Thành sạt lở 1.200 m với tốc độ TB 33 m/năm. Ở phía bờ đối diện tại Cồn Linh (xã Bình Thạnh, huyện Cao Lãnh), chiều rộng bồi tụ là 1.400 m, tốc độ bồi tụ TB 39 m/năm. 2.1.1.2. Diễn biến lòng dẫn theo đáy sông (tuyến lạch sâu) Quá trình diễn biến bờ sông Tiền đoạn chảy qua huyện Hồng Ngự - thị xã Hồng Ngự gắn liền với quá trình hình thành và phát triển của các cù lao, cồn bãi giữa và ven bờ cũng như quá trình "dịch chuyển” dòng - thay đổi nhánh chính, phụ đoạn cù lao Long Khánh. Đây là một trong những khu vực có quá trình DBLD sông khá phức tạp trong khoảng 1 thế kỷ qua và hiện nay vẫn tiếp tục diễn biến: - Đoạn biên giới Campuchia - Thường Phước 1, 2: DBLD phù hợp với cơ chế diễn biến của sông phân nhánh. Xói lở chủ yếu tập trung ở đầu cồn bãi, đẩy dòng chủ lưu xâm thực bờ sông ở hai phía đối diện đoạn giữa cù lao, bội tụ xảy ra ở đuôi các cù lao. - Đoạn cù lao Long Khánh: DBLD gắn với sự dịch dòng giữa nhánh Bắc và Nam cù lao. Trước năm 2003, quá trình xói lở xảy ra mạnh ở bờ sông thuộc Thường Thới Tiền, thị trấn (nay là thị xã) Hồng Ngự; bồi tụ là xu thế chủ yếu ở nhánh phía Nam. Sau năm 2003, xu thế diễn biến ngược lại. Điều này hoàn toàn phù hợp với sự thay đổi lạch chính - phụ giữa 2 lạch. Biến động đường bờ sông và tuyến lạch sâu sông Tiền khu vực huyện Thanh Bình có mối tương quan với nhau. Những khu vực thường xuyên bị xói lở thì thường tuyến lạch sâu lệch sát về phía bờ (xã Bình Thành, xã Tân Bình....) và ngược lại. Tuyến lạch sâu khu vực TP. Cao Lãnh - huyện Châu Thành: - Giai đoạn 1895 - 2004: diễn biến đường lạch sâu sông Tiền đoạn An Hiệp - Mỹ Thuận từ năm 1895 đến 2004 nhận thấy các hố xói đều phát triển ngày một sâu thêm. Hố xói tại khúc sông cong thị xã Sa Đéc đã được dòng chảy đào sâu thêm 15 m trong khỏang thời gian từ 1895 đến 2000, hố xói sâu tại Sa Đéc có xu thế dịch chuyển 13 về hạ lưu khu vực xã An Hiệp, hố xói tại Mỹ Thuận sâu thêm 28,45 m (từ 1895 đến 2003) [78]. Hầu như tuyến lạch sâu toàn đoạn sông đều được hạ thấp xuống nhiều. - Giai đoạn 2007 - 2015: biến động tuyến lạch sâu khu vực Sa Đéc - Châu Thành tiếp tục diễn biến mạnh mẽ. Lạch sâu tiếp tục lệch phải từ 6 - 10 m và dịch chuyển về phía hạ lưu. Qua phân tích quá trình diễn biến dọc (đường bờ và đáy sông) sông Tiền tỉnh Đồng Tháp trong giai đoạn 1966 - 2015 nhận thấy: - Khu vực có mức độ biến động mạnh nhất xảy ra ở khu vực chảy qua huyện Hồng Ngự - thị xã Hồng Ngự; đoạn Sa Đéc - Châu Thành; TP. Cao Lãnh. Trong giai đoạn 1969 - 2002 khu vực xã An Hiệp từ 1969 - 2015, xói lở ăn sâu vào bờ 78 m, trong khi bờ đối diện bồi tụ thêm 164 m; các hố xói và tuyến lạch sâu lệch, hạ thấp (từ 6 - 10 m trong giai đoạn 2007 - 2015) về phía bờ phải khu vực Phường 3, 4 (TP. Sa Đéc) và xã An Hiệp, huyện Châu Thành. - Những đoạn thường xảy ra biến động nằm ở những khúc sông có hình thái đặc trưng như sông phân nhánh (xã Thường Phước 1, 2; Thường Thới Tiền; cù lao Long Khánh...) và bờ lõm khúc sông cong (thị xã Tân Châu, An Giang; xã Mỹ An Hưng B, huyện Lấp Vò; Phường 3, 4, TP. Sa Đéc; xã An Hiệp, huyện Châu Thành...). Các khu vực này, bờ sông đầu cù lao, bờ lõm khúc sông liên tục bị xói lở. Ngược lại, đuôi cù lao, bờ lồi đối diện thường được bồi lắng, mở rộng đuôi cồn và bờ. - Diễn biến trên đường bờ phù hợp sự thay đổi của tuyến lạch sâu và các hố xói cục bộ. Những khu vực xói lở lớn thường có tuyến lạch sâu lệch sát bờ đi kèm với các hố xói cục bộ. Điều này được chứng minh tại các điểm sạt lở lớn như khu vực xã An Hiệp, huyện Châu Thành; thị xã Tân Châu, An Giang; xã Bình Thành, huyện Thanh Bình; Phường 11, TP. Cao Lãnh... 2.1.2. Diễn biến lòng dẫn theo chiều ngang sông Trên các mặt cắt ngang nhận thấy xu thế chung của quá trình diễn biến phù hợp với sự thay đổi theo đường bờ và tuyến lạch sâu. Những khu vực biến động mạnh theo đường bờ thường có tuyến lạch sâu (đường thagweg) ép sát về phía bờ; hình thái mặt cắt ngang có hình chữ 14 V đáy lệch sát bờ. Ngoài ra, trên những khu vực mặt cắt ngang có bãi giữa (cù lao) quá trình DBLD sông cũng diễn ra mạnh. 2.1.3. Mối liên hệ giữa diễn biến lòng dẫn sông Tiền theo hướng dọc và theo hướng ngang sông DBLD sông theo hướng dọc phù hợp với DBLD sông theo hướng ngang. Cụ thể: Những khu vực xói lở trên mặt bằng mạnh thì mặt cắt ngang thường có hình chữ V, đáy lệch về phía bờ lở hoặc dạng có hình bãi giữa (tồn tại cù lao, cồn bãi giữa dòng sông). Xói lở mạnh ở đầu bãi giữa thì bồi tụ ở cuối bãi. Tiêu biểu các khu vực DBLD sông mạnh trong những năm qua như khu vực xã Thường Phước 1, 2 huyện Hồng Ngự; khu vực cù lao Long Khánh; khu vực đầu cù lao Tây; Bình Thành của huyện Thanh Bình; khu vực cù lao Tân Thuận Đông; khu vực Sa Đéc - Châu Thành đều thể hiện mối liên hệ này. DBLD sông trên mặt bằng phù hợp với diễn biến tuyến lạch sâu (trục động lực dòng chảy, đường thalweg lệch sát bờ xói lở hoặc tồn tại các hố sâu ngay sát bờ). Kết quả khảo sát của MRC [14], cho thấy đoạn sông Tiền tỉnh Đồng Tháp có 13 hố sâu (V001 - V013), đây đều là những khu vực (Tân Châu, Bình Thành, Mỹ An Hưng B, An Hiệp) mà quá trình xói lở lòng dẫn sông xảy ra mạnh trong suốt thời gian qua. 2.1.4. Đặc điểm chung (cơ chế) diễn biến lòng dẫn sông Tiền tỉnh Đồng Tháp Sông Tiền diễn biến khá phức tạp nhưng vẫn tuân theo “quy luật” với những đặc điểm chung như sau: (i) DBLD sông Tiền theo quy luật xói lở, bồi tụ của sông phân nhánh; (ii) xói lở và bồi tụ lòng dẫn sông là hai hiện tượng luôn tồn tại đan xen và có mối liên hệ mật thiết với nhau; (iii) DBLD vùng chịu ảnh hưởng của dòng chảy thượng nguồn lớn hơn vùng chịu ảnh hưởng của triều; (iv) xói lở lòng sông theo xu thế lùi dần về phía hạ lưu; (v) phạm vi DBLD nằm trong vùng lòng sông cổ. Qua phân tích đặc điểm chung của DBLD sông Tiền tỉnh Đồng Tháp có thể khái quát các “mô hình diễn biến” cho đoạn sông nghiên cứu (bảng 2.7). - 14 - Bảng 2.7. Mô hình diễn biến tiêu biểu đoạn sông nghiên cứu T T Đặc trưng hình thái Đặc điểm, nguyên nhân diễn biến Khu vực diễn biến tiêu biểu 1 Sông phân nhánh 1.1. Xói lở mạnh ở đầu các cù lao, cồn bãi và hai phía bờ đối diện giữa cù lao. Bồi tụ ở đuôi cù lao. Nguyên nhân do động lực dòng chảy tác động trực tiếp vào đầu cồn - Cồn Liệt sĩ (cồn Tào), Cồn Béo (Cỏ Găng) đoạn Thường Phước 1, 2 của huyện Hồng Ngự xói lở tập trung ở phía đầu cồn và bờ trái thuộc xã Thường Phước 1; bồi tụ ở đuôi cồn Béo dẫn đến hiện tượng “đảo trôi”. 1.2. Thay đổi ngôi thứ các nhánh sông: nhánh sông chính xói lở chủ yếu, nhánh phụ được bồi là chủ yếu Nhánh phía Bắc và phía Nam cù lao Long Khánh. - Những năm 40 (XX) đến năm 2000: xói lở chủ yếu tập trung ở nhánh chính - chảy qua Hồng Ngự, bồi tụ ở nhánh Long Khánh. - Sau năm 2000, dòng chính chuyển sang nhánh Long Khánh, xói lở lòng dẫn tập trung ở các xã Long Khánh A, Long Thuận, còn nhánh Bắc chủ yếu được bồi tụ. 1.3. Khu vực sau phân nhánh thường xuất hiện các hố sâu Ấp Bình Hòa, xã Bình Thành, huyện Thanh Bình, khu vực xã Mỹ An Hưng B, huyện Lấp Vò 2 Đoạn sông cong - Xói lở bờ lõm do động lực dòng chảy xô thẳng vào bờ lõm kết hợp với dòng chảy rối, lòng sông thường tồn tại các hố sâu lệch về phía bờ lõm. - Bờ lồi đối diện được bồi. - Đoạn Sa Đéc - Châu Thành nằm ở bờ lõm của khúc sông cong; xói lở tập trung ở bờ phải (thuộc Phường 3, 4, TP. Sa Đéc, xã An Hiệp, huyện Châu Thành); bờ lồi thuộc cồn Bình Tân, cồn Lĩnh (xã Bình Thạnh) được bồi. - Khu vực Tân Châu, An Giang xói lở, bờ lồi thuộc xã Thường Phước 2, Thường Thới Tiền, huyện Hồng Ngự được bồi. 3 Đoạn sông tương đối thẳng Xói lở, bồi tụ đan xen nhưng vẫn giữ được hình thái đặc trưng. Nguyên nhân cơ bản do đoạn sông nằm ở khu vực đường đứt gãy kiến tạo. Nhánh trái cù lao Tây, huyện Thanh Bình, tỉnh Đồng Tháp. 15 2.2. NGUYÊN NHÂN DIỄN BIẾN LÒNG DẪN SÔNG TIỀN 2.2.1. Tác động của các yếu tố tự nhiên 2.2.1.1. Địa chất Nhìn chung, lòng dẫn sông Tiền được cấu tạo bởi các lớp trầm tích phù sa mới do chưa được nén chặt, các hạt chưa gắn kết nên rất xốp, các lớp phù sa mới là loại đất yếu có sức chịu nén TB 0,24 - 0,7 kg/cm2, lực kết dính 0,10 - 0,29 kg/cm2. Hơn nữa, loại phù sa mới này thường có nguồn gốc hỗn hợp sông - biển nên thường có hạt nhỏ mịn, chứa nhiều thành phần muối hòa tan. Mặt khác, lòng sông Tiền chảy qua trầm tích bở rời với hai tập trầm tích. Tập trên là cát bột hoặc sét bột pha cát dày 18 - 20 m, tập dưới là cát dày 13 - 25 m. Tập cát là tầng chứa nước tương đối, có áp là có quan hệ thủy lực với nước sông Tiền. Khi chế độ dòng chảy thay đổi, tầng nước ngầm trong cát cũng thay đổi, các hạt cát bị xáo trộn, được sắp xếp lại. Biến đổi này có thể phát sinh hiện tượng cát chảy dẫn đến xói lở bờ sông. Khi bị tác động với lưu tốc tương đối lớn (0,5 - 3,0 m/s) trong khi vận tốc cho phép không xói của bờ sông thấp nên các tập cát phía dưới bị rửa xói nhanh hơn tập sét phía trên, tạo nên các hàm ếch ngầm, tiềm ẩn nguy cơ xói lở bờ rất cao [63], [77], [78]. Ngoài ra, tập sét bột, bột sét cũng có tính cơ học thấp: dễ bị mất liên kết trong môi trường nước do tính tan rã cao và dễ nhạy cảm với các tác động bên ngoài vì có tính xúc biến cao. 2.2.1.2. Hình thái lòng dẫn sông Hình thái lòng dẫn sông Tiền tỉnh Đồng Tháp, nhất là hình thái trên mặt cắt dọc, mặt cắt ngang cũng là nguyên nhân tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình DBLD xảy ra. Kết quả nghiên cứu của Vũ Văn Vĩnh và cs [77], Nguyễn Quang Mỹ và cs [81], Nguyễn Sinh Huy và cs [90], thì trắc diện của sông Tiền như sau: - Trắc diện dọc sông Tiền: + Trên bình đồ lòng dẫn sông Tiền nhận thấy sự biến đổi đột ngột về độ sâu của đáy do sự sắp xếp luôn phiên của các vực sâu (hố xói) và bãi nông (ghềnh cạn). Sự sắp xếp này phù hợp với hình thái và quy luật tự của sông có nhiều biến động. Mức độ biến động càng lớn thì mật độ và kích thước của các vực, ghềnh càng dày. Các vực sâu thường thấy ở các lòng sông chính đoạn uốn khúc, dòng nước ở đây mang tính chất 16 chảy rối và đặc biệt khi có lũ. Độ sâu của sông ở khu vực này nhiều nơi đạt 30 - 40 m, đây là một trong những nguyên nhân trực tiếp tạo nên hiện tượng xói lở bờ tại nhiều vị trí trên sông Tiền như ở Thường Phước 1, 2, Thường Thới Tiền (huyện Hồng Ngự), thị xã Hồng Ngự, Sa Đéc, Mỹ Thuận, Phương 11 (TP Cao Lãnh) [26]. Theo Lê Mạnh Hùng và cs (2008) [64] thì đoạn sông Tiền từ Tân Châu tới Chợ Lách có 12 vực sâu, kèm theo 12 ghềnh cạn, khoảng cách TB giữa các vực sâu là 12,5 km. - Trắc diện ngang có hai dạng: dạng có bãi giữa (liên quan đến cồn cát ngầm, cồn, cù lao - đặc trưng cho loại lòng sông phân nhánh) và dạng có bãi ven (gồm một bờ nông thoải ứng với thềm tích tụ, một bờ vực sâu dốc, có hố xói cục bộ ứng với bờ xâm thực - xói lở). Cả trắc diện ngang và trắc diện dọc sông đều tạo điều kiện thuận lợi cho DBLD sông xảy ra. 2.2.1.3. Đặc điểm thủy văn Tác dụng của dòng chảy gây xói lở lòng dẫn sông với tốc độ nhanh hay chậm, mạnh hay yếu phụ thuộc vào 4 yếu tố [62], [36]: độ lớn của dòng chảy, thời gian duy trì khả năng của dòng chảy, hướng tác động của dòng chảy vào bờ, khả năng vận chuyển bùn cát của dòng chảy. Qua phân tích nhận thấy, cả 4 yếu tố trên ở sông Tiền tỉnh Đồng Tháp đều tạo điều kiện cho dòng chảy gây xói lở lòng dẫn. Bên cạnh đó, dưới tác động của BĐKH đã làm gia tăng dòng chảy ngược, làm thay đổi kết cấu dòng chảy góp phần làm phức tạp quá trình DBLD sông. 2.2.1.4. Mối liên hệ giữa hình thái lòng dẫn với động lực dòng chảy, xói lở, bồi tụ Diễn biến xói lở, bồi tụ lòng dẫn sông là kết quả của mối tương tác thường xuyên giữa 2 yếu tố trực tiếp: dòng chảy và lòng dẫn sông. Dòng chảy có vai trò quan trọng, có tính chất chủ động quy định cơ chế, tốc độ xói lở, bồi tụ lòng sông; góp phần tạo ra những vị trí, khu vực có nguy cơ xói lở, bồi tụ. Lòng dẫn thể hiện dưới dạng hình học ghi lại kết quả tác động của nhiều yếu tố gây xói lở, bồi tụ, dịch dòng, trong đó có yếu tố thủy văn; vừa phản ánh trục động lực dòng chảy, vừa là yếu tố có thể làm thay đổi trục động lực, trực tiếp hoặc gián tiếp 17 gây xói lở, bồi tụ bờ. Do đó, khi nghiên cứu dự báo DBLD sông có thể coi là đối tượng nghiên cứu chính là lòng dẫn sông [81]. Lòng dẫn không chỉ chứa đựng nội dung phản ánh (hệ quả của tương tác giữa dòng chảy và lòng dẫn) mà còn chứa đựng cả nội dung dự báo. Các khu vực thường xảy ra sạt lở trên sông Tiền là (i) ở đoạn sông cong, động lực dòng chảy tác động vào bờ lõm tạo nên hố sâu; (ii) nơi phân - nhập lưu của hai dòng chảy; (iii) nơi dòng sông bị thu hẹp một bên hoặc cả hai bên. 2.2.2. Tác động của các hoạt động nhân sinh Trong những năm qua, hoạt động khai thác trên lưu vực và tại địa phương gia tăng. Trong đó, có những hoạt động khai thác ảnh hưởng bất lợi đến dòng chảy sông như phá rừng đầu nguồn (tỉ lệ che phủ rừng, nhất là rừng nguyên sinh liên tục giảm, TB 0,53 %/năm); xây dựng nhiều các đập thủy điện, thủy lợi (hiện nay có khoảng 11 đập thủy điện trên dòng chính và 125 đập trên các phụ lưu đã, đang và sẽ xây dựng); khai thác cát sạn quá mức và không theo quy hoạch cả trên lưu vực và tại địa phương. Bên cạnh đó, các hoạt động khác tại địa phương như gia tải quá mức lên mép bờ sông, nuôi trồng thủy sản, chạy tàu với vận tốc và khối lượng lớn, xây dựng hệ thông cơ sở hạ tầng và đê bao khép kín ven sông làm thay đổi dòng chảy sông, góp phần gia tăng quá trình xói lở lòng dẫn sông. Các hoạt động khai thác trên lưu vực và tại địa phương liên tục tăng về quy mô và mức độ từ sau năm 2000. Đáng lo ngại nhất là việc xây dựng hệ thống các đập thủy điện trên dòng chính sông Mekong làm thiếu hụt hàm lượng phù sa khi dòng nước về đồng bằng tạo nên hiện tượng “hungry water” - “nước đói” và việc khai thác cát sạn lòng sông quá mức, không theo quy hoạch làm cho tình trạng DBLD sông diễn ra phức tạp. Sự tác động của hoạt động KT - XH làm DBLD sông theo hai hướng: (i) làm gia tăng tải trọng trên bờ (làm gia tăng lực gây trượt lở bờ sông); (ii) làm thay đổi sự phân bố, phân phối và kết cấu của dòng nước, làm thay đổi hình thái lòng dẫn sông (thế sông, độ dốc mái bờ..), làm giảm lực chống trượt bờ sông. 18 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 1. Trong thời kỳ 1966 - 2015, DBLD sông Tiền diễn ra phức tạp nhưng vẫn tuân theo quy luật, cơ chế diễn biến của sông phân nhánh (xói lở, bồi tụ diễn ra thường xuyên theo các mặt cắt ngang, dọc sông); những điểm diễn biến bất ổn định tập trung những đoạn sông có hình thái đặc trưng (khu vực sông phân nhánh: cồn Liệt Sĩ, cồn Béo, cù lao Long Khánh, cù lao Tây, cồn Tre, cồn Đông Định; bờ lõm của khúc sông cong: Phường 3, 4 TP. Sa Đéc - xã An Hiệp, huyện Châu Thành; thị xã Tân Châu - An Giang; xã Mỹ An Hưng - Lấp Vò). Ngoài ra, xói lở, bồi tụ là hai hiện tượng luôn tồn tại, trong đó xói lở đang chiếm ưu thế; xói lở có xu thế lùi dần về phía hạ lưu; DBLD sông phức tạp nhưng phạm vi DBLD sông diễn ra trong khu vực lòng sông cổ, khu vực chịu ảnh hưởng của thượng nguồn có mức độ DBLD sông lớn hơn khu vực chịu ảnh hưởng của triều. 2. DBLD sông Tiền tỉnh Đồng Tháp là kết quả tác động tổng hợp của các yếu tố tự nhiên và các hoạt động nhân sinh trong mối quan hệ giữa lòng dẫn và dòng chảy sông. Lòng dẫn vừa kết quả của dòng chảy nhưng đồng thời khi lòng dẫn thay đổi (hình thái, cấu trúc) thì ảnh hưởng đến sự phân bố, động lực dòng chảy. Vì thế, khi nghiên cứu DBLD trên cơ sở tiếp cận tổng hợp Địa lý, NCS xem lòng dẫn sông là đối tượng nghiên cứu chính. 3. Các hoạt động nhân sinh trên lưu vực và tại địa phương là nguyên nhân làm gia tăng và phức tạp quá trình DBLD sông trong những năm gần đây. Đáng quan tâm và lo ngại về mức độ ảnh hưởng của hoạt động nhân sinh đến DBLD là việc xây dựng các đập thủy điện ở thượng nguồn và hoạt động khai thác quá mức vật liệu lòng sông trên lưu vực cũng như tại địa phương làm th