Chủ nhiệm đề tài: TS. Mai Cao Trí

Mã số: B2020-XDA-02

Cấp quản lý của đề tài: Bộ Giáo dục và Đào tạo

Thời gian thực hiện: 2020-2021

Tóm tắt đề tài:

Do biến đổi khí hậu và nước biển dâng, đai rừng ngập mặn dọc theo bờ biển tại các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long đã và đang bị suy thoái nghiêm trọng. Sự mất đi đai rừng ngập mặn đã dẫn đến hiện tượng xói lở bờ biển diễn ra với tốc độ ngày càng tăng. Đã có một số giải pháp công trình cứng chống xói lở bờ biển được áp dụng dọc theo bờ biển các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long như đập trụ rỗng phá sóng và tường cọc bê tông ly tâm phá sóng. Tuy nhiên các giải pháp này có chi phí cao và không thân thiện với môi trường. Trồng cây ngập mặn để từng bước khôi phục đai rừng ngập mặn là một trong những giải pháp mềm đã và đang được áp dụng hiện nay cho các khu vực này. Hệ thống tường mềm giảm sóng và giảm dòng chảy nhằm gây bồi tạo bãi đóng vai trò quan trọng trong công việc trồng cây ngập mặn khôi phục đai rừng bảo vệ đê và bờ biển.

Sự suy thoái đai rừng ngập mặn tại đồng bằng sông Cửu Long giai đoạn 1997 – 2017

Hiện nay, mô hình toán là công cụ thể hiện sự chính xác và tiết kiệm trong việc mô phỏng quá trình vật lý biển như sóng, dòng chảy và thủy triều cũng như vận chuyển bùn cát và biến đổi đường bờ. Đều dựa trên phương trình dòng chảy Navier-Stokes, những mô hình thương mại phổ biến như MIKE, Delf3D hay IH2-VOF đều cho những kết quả phù hợp với yêu cầu của các dự án và nghiên cứu tại Việt Nam. Tuy nhiên, do tính thương mại của mỗi mô hình lại mang đến sự khó khăn trong việc ứng dụng chúng. Vì thế, giải pháp sử dụng mô hình toán mã nguồn mở sẽ rất thiết thực trong việc triển khai các bài toán và thiết lập giả thiết đầu vào như mong muốn của các nghiên cứu. SWASH, SWAN hoặc X-Beach là những mô hình toán được các nhà khoa học tại trường Đại học Công nghệ Delft, Hà Lan phát triển nhằm tạo điều kiện cho những nghiên cứu khoa học kinh phí thấp nhưng mang đến kết quả có độ tin cậy và chính xác cao.

Từ thực tế bờ biển các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long đang bị suy thoái nghiêm trọng và những giải pháp như trồng rừng ngập mặn, giải pháp công trình cứng như đê, kè, đập trụ phá sóng chưa cho thấy hiệu quả cao. Đặc biệt, sử dụng tường mềm tại khu vực bờ biển tỉnh Bạc Liêu và Vĩnh Tân, tỉnh Sóc Trăng (Albers et al., 2013) cho thấy hiệu quả giảm chiều cao sóng trước và sau tường mềm, nhưng những thông số khác về sóng ảnh hưởng đến dòng chảy, vận chuyển bùn cát thì chưa được nghiên cứu cụ thể. Có thể thấy rằng việc nghiên cứu một cách chuyên sâu về hiệu quả giảm sóng, giảm dòng chảy và vận chuyển bùn cát tại vị trí trước và sau tường mềm trên cả quy mô nhỏ và lớn là cần thiết. Đề tài này sẽ kết hợp giữa mô hình toán mô phỏng, thí nghiệm mô hình vật lý trong phòng thí nghiệm và xây dựng mô hình thực nghiệm ngoài hiện trường để nghiên cứu hiệu quả làm việc của hệ thống tường mềm để gây bồi tạo bãi trong quá trình khôi phục các đai rừng ngập mặn.