1

Tên nhiệm vụ: Điều tra đánh giá xác định nguyên nhân và đề xuất các giải pháp nhằm ổn định các cửa sông và vùng bờ ven biển tỉnh Khánh Hòa

2

3

4

Mã số nhiệm vụ (nếu có): ĐT-2019-10512-ĐL

5

Tên tổ chức chủ trì: Đài Khí tượng Thủy văn Khu vực Nam Trung Bộ

6

Cơ quan chủ quản: Tổng cục Khí tượng Thủy văn

7

Chủ nhiệm nhiệm vụ: Bùi Văn Chanh

8

Danh sách cá nhân tham gia nhiệm vụ: KS. Nguyễn Thị Hoan - Thư ký khoa học - Đài KTTV khu vực Nam Trung Bộ KS. Nguyễn Đình Thanh - Thành viên chính - Đài KTTV khu vực Nam Trung Bộ KS. Lê Duy Duệ - Thành viên chính - Đài KTTV khu vực Nam Trung Bộ KS. Nguyễn Thị Sen - Thành viên chính - Đài KTTV khu vực Nam Trung Bộ KS. Hoàng Văn Minh - Thành viên chính - Đài KTTV khu vực Nam Trung Bộ PGS.TS. Trần Ngọc Anh - Thành viên chính - Trung tâm ĐLH Thủy khí Môi trường ThS. Đặng Đình Đức - Thành viên chính - Trung tâm ĐLH Thủy khí Môi trường ThS. Đặng Đình Khá - Thành viên chính - Trung tâm ĐLH Thủy khí Môi trường ThS. Tạ Lê Đăng Khôi - Thành viên chính - Đại học Nha Trang

9

Mục tiêu nghiên cứu:

10

Tóm tắt nội dung nghiên cứu chính: Nội dung 1: Thu thập số liệu, dữ liệu và điều tra khảo sát bổ sung.
Nội dung 2: Đánh giá thực trạng, xác định nguyên nhân bồi xói, khả năng ổn định vùng cửa sông ven bờ tỉnh Khánh Hòa và chi tiết khu vực vịnh Nha Trang.
Nội dung 3: Đề xuất các giải pháp giảm nhẹ các tác động của quá trình xói lở, bồi tụ để ổn định vùng cửa sông, ven biển tỉnh Khánh Hòa.

11

Lĩnh vực nghiên cứu: Khoa học tự nhiên

12

Mục tiêu kinh tế xã hội của nhiệm vụ:

13

Phương pháp nghiên cứu: Nội dung 1: Thu thập số liệu, dữ liệu và điều tra khảo sát bổ sung.
Công việc 1.1: Thu thập số liệu, dữ liệu và tài liệu.
Công việc 1.1.1: Thu thập số liệu khí tượng, thủy văn trên địa bàn tỉnh Khánh Hòa và các khu vực lân cận. Thu thập số liệu mưa, gió, nhiệt độ, độ ẩm, bốc hơi, giờ nắng trạm khí tượng Nha Trang, Cam Ranh từ năm 1978 đến 2019; lưu lượng, phù sa lơ lửng tại trạm thủy văn Đồng Trăng từ năm 1983 đến 2019.
Công việc 1.1.2:  Thu thập và biên tập số liệu từ các đề tài, dự án đã được thực hiện ở tỉnh Khánh Hòa. Thu thập số liệu mực nước, dòng chảy, mặt cắt, địa hình của một số đợt đo đạc, khảo sát của các đề tài, dự án.
- Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp thống kê các số liệu khí tượng, thủy văn, hải văn, địa hình của các đề tài và dự án đã thực hiện.
- Kỹ thuật sử dụng: Biên tập, quản lý, khai thác, sử dụng số liệu bằng phần mềm Excel, Notepad.
Công việc 1.1.3: Thu thập, biên tập và số hóa bản đồ khu vực đất liền và thềm lục địa tỉnh Khánh Hòa, bản đồ địa hình khu vực nam Biển Đông. Thu thập bản đồ số hóa các lớp thông tin địa chất, địa hình, thảm phủ thực vật tỷ lệ 1/50.000; bản đồ địa hình 36 xã ven biển tỷ lệ 1/10.000, bản đồ mô hình số độ cao (DEM) độ phân giải 90m trên đất liền và 2km trên biển.
Công việc 1.2: Đo đạc khảo sát bổ sung số liệu, dữ liệu
Công việc 1.2.1: Đo mực nước triều tại vịnh Vũng Rô, Cam Ranh, dẫn cao độ Quốc gia đến trạm, với 02 đợt đo đại diện cho mực nước ảnh hưởng bởi nước dâng do gió mùa Đông Bắc: 8 ngày và gió mùa Tây Nam: 7 ngày.
- Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp điều tra khảo sát, khảo sát thực địa chọn địa điểm, triển khai lắp đặt thiết bị và quan trắc, đo đạc số liệu.
- Kỹ thuật sử dụng: Sử dụng hệ thống thủy chí để quan trắc mực nước, dẫn cao độ chuẩn Quốc gia bằng máy thủy chuẩn SOKIA của Nhật Bản, chuyển đổi giá trị quan trắc sang hệ tọa độ chuẩn và chỉnh biên số liệu.
Công việc 1.2.2: Đo độ cao sóng, độ dài bước sóng tại vịnh Nha Trang, với 02 đợt đo đại diện cho sóng do gió mùa Đông Bắc: 8 ngày; sóng do gió mùa Tây Nam: 7 ngày.
- Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp điều tra khảo sát, khảo sát thực địa chọn địa điểm, triển khai lắp đặt thiết bị và quan trắc, đo đạc số liệu.
- Kỹ thuật sử dụng: Sử dụng hệ thống thủy chí để quan trắc sóng, chỉnh biên số liệu.
Công việc 1.2.3: Đo hải lưu ven bờ tỉnh Khánh Hòa bằng máy ADCP theo 3 biên: Biên Bắc, Biên Nam và Biên Đông, với 02 đợt đo dòng chảy trong thời kỳ gió mùa Đông Bắc và Tây Nam.
- Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp điều tra khảo sát, triển khai lắp đặt thiết bị và quan trắc, đo đạc số liệu.
- Kỹ thuật sử dụng: Sử dụng máy ADCP của Hoa Kỳ để đo đạc hải lưu các biên.
Công việc 1.2.4: Lấy mẫu trầm tích đáy tại các mặt cắt ngang trong vịnh Nha Trang, trên mỗi mặt cắt lấy 07 mẫu lấy xen kẽ các thời kỳ. Mỗi vị trí lấy 03 mẫu trong thời kỳ thịnh hành gió mùa Đông Bắc (đầu, giữa và cuối mùa đông) và 01 mẫu trong thời kỳ thịnh hành gió mùa Tây Nam.
- Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp điều tra khảo sát, khảo sát thực địa chọn địa điểm, triển khai lắp đặt thiết bị lấy mẫu.
- Kỹ thuật sử dụng: Sử dụng trụ lấy trầm tích hoặc gầu lấy trầm tích. Phân tích độ hạt bằng hệ thống rây tiêu chuẩn (interval 1 Փ).
Công việc 1.2.5: Đo 09 mặt cắt vuông góc với bờ biển Nha Trang, mỗi mặt cắt dài 600m, đo 03 đợt, tổng độ dài là 16,2km.
- Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp điều tra khảo sát, khảo sát thực địa chọn mặt cắt, triển khai lắp đặt thiết bị đo sâu, dẫn độ cao Quốc gia.
- Kỹ thuật sử dụng: Sử dụng máy hồi âm đo sâu, sào đo để đo đô sâu, chuẩn độ cao từ mốc Quốc gia bằng máy thủy chuẩn SOKIA của Nhật Bản. Áp dụng công nghệ viễn thám (Google Earth) và GIS (MapInfor, Vertical Mapper, Arc GIS Desktop) để hỗ trợ đo đạc, khảo sát.
Nội dung 2: Đánh giá thực trạng, xác định nguyên nhân bồi xói, khả năng ổn định vùng cửa sông ven bờ tỉnh Khánh Hòa và chi tiết khu vực vịnh Nha Trang.
Công việc 2.1: Thiết lập mô hình SWAT tính toán trầm tích gia nhập vùng cửa sông tỉnh Khánh Hòa.
- Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp mô hình toán để mô phỏng quá trình xâm thực trầm tích bề mặt.
- Kỹ thuật sử dụng: Ứng dụng mô hình SWAT của Hoa Kỳ để mô phỏng phong hóa bề mặt đất, đá, xâm thực bùn cát, vật chất vào các sông.
Công việc 2.2: Thiết lập mô hình MIKE 11 tính toán vận chuyển trầm tích gia nhập vịnh Nha Trang.
- Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp mô hình toán để mô phỏng quá trình vận chuyển trầm tích trong sông.
- Kỹ thuật sử dụng: Ứng dụng mô hình MIKE 11 của Đan Mạch để mô phỏng vận chuyển trầm tích trong sông và ảnh hưởng của các công trình thủy lợi.
Công việc 2.3: Thiết lập mô hình thủy triều tính toán mực nước triều ven biển tỉnh Khánh Hòa.
- Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp mô hình toán để tính toán mực nước triều từng giờ.
- Kỹ thuật sử dụng: Ứng dụng mô hình triều trong MIKE 21 Toolbox của Đan Mạch để tính toán mực nước triều từng giờ.
Công việc 2.4: Hiệu chỉnh kết quả tính toán, mô phỏng của mô hình ROMs khu vực ngoài khơi tỉnh Khánh Hòa và chi tiết khu vực vịnh Nha Trang.
- Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp mô hình toán để tái phân tích hải lưu và sóng. Phương pháp thống kê toán học để hiệu chỉnh kết quả mô hình ROMs từ số liệu đo đạc khảo sát.
- Kỹ thuật sử dụng: Ứng dụng ngôn ngữ lập trình Python để kết nối máy chủ mô hình ROMs, tải kết quả mô phỏng. Sử dụng chương trình hồi quy bội hoặc Excel để xây dựng tương quan số liệu thực đo và kết quả của ROMs.
Công việc 2.5: Thiết lập mô hình sóng MIKE 21SW/NSW tính toán sóng khu vực ngoài khơi, ven bờ tỉnh Khánh Hòa và chi tiết cho vịnh Nha Trang.
- Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp mô hình toán để mô phỏng biến đổi theo không gian và thời gian.
- Kỹ thuật sử dụng: Ứng dụng mô hình triều trong MIKE 21SW để mô phỏng sóng vùng nước sâu và MIKE 21NSW để mô phỏng sóng vùng nước nông.
Công việc 2.6: Thiết lập mô hình MIKE 21FM mô phỏng chế độ thủy thạch động lực, quá trình xói lở, bồi tụ ven bờ tỉnh Khánh Hòa và chi tiết trong vịnh Nha Trang.
- Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp mô hình toán để mô phỏng quá trình thủy thạch động lực học và diễn biến bồi xói theo không gian và thời gian.
- Kỹ thuật sử dụng: Ứng dụng mô hình triều trong MIKE 21FM với mô đun HD mô phỏng thủy lực và mô đun ST mô phỏng vận chuyển trầm tích, bồi xói.
Công việc 2.7: Đánh giá thực trạng, xác định nguyên nhân bồi xói.
- Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp phân tích tổng hợp bản đồ, bảng thống kê kết quả tính toán, mô phỏng; kết hợp với dữ liệu điều tra, khảo sát để phân tích, đánh giá, xác định nguyên nhân thay đổi chế độ thủy thạch động lực và quá trình bồi xói có cơ sở khoa học và thực tiễn.
- Kỹ thuật sử dụng: Sử dụng mô hình MIKE 21FM để xuất kết quả sang các phần mềm của GIS (MapInfor 15.0, Vertical Mapper 3.5, Arc GIS Desktop 10.0). Sử dụng các công cụ thống kê của GIS kết hợp với Excel để phân tích, đánh giá.
Công việc 2.8: Xác định khả năng ổn định các cửa sông, vùng ven bờ.
- Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp phân tích tổng hợp bản đồ, bảng thống kê kết quả tính toán, mô phỏng; kết hợp với dữ liệu điều tra, khảo sát để phân tích, đánh giá khả năng ổn định vùng cửa sông ven bờ có cơ sở khoa học và thực tiễn.
- Kỹ thuật sử dụng: Sử dụng mô hình MIKE 21FM để xuất kết quả sang các phần mềm của GIS (MapInfor 15.0, Vertical Mapper 3.5, Arc GIS Desktop 10.0). Sử dụng các công cụ thống kê của GIS kết hợp với Excel để phân tích, đánh giá khả năng ổn định vùng cửa sông ven bờ.
* Phương pháp nghiên cứu chung của nội dung 2: Phương pháp công nghệ thông tin để số hóa cơ sở dữ liệu, số liệu phục vụ tính toán, nghiên cứu, làm đầu vào cho mô hình toán. Công nghệ viễn thám và GIS giúp thu thập, bổ sung, cập nhật số liệu, dữ liệu. Công nghệ lập trình để tính toán số liệu đầu vào, xử lý kết quả đầu ra nhanh chóng và chính xác.
* Kỹ thuật sử dụng chung của nội dung 2: Ứng dụng ngôn ngữ lập trình Visual basic, Fortran, Python để xây dựng chương trình tính toán cơ sở dữ liệu đầu vào và xử lý kết quả đầu ra cho mô hình toán. Tính toán, thông kê các đặc trưng và khối lượng bùn cát bồi tụ, xói lở.
Nội dung 3: Đề xuất các giải pháp giảm nhẹ các tác động của quá trình xói lở, bồi tụ để ổn định vùng cửa sông, ven biển tỉnh Khánh Hòa.
* Phương pháp nghiên cứu chung nội dung 3:
- Phương pháp mô hình toán: Kế thừa các mô hình toán đã được thiết lập trong nội dung 2 để thử nhiệm mô phỏng các giải pháp. Trên cơ sở xác định các giải pháp khái quát để và thử nghiệm mô phỏng theo các phương án khác nhau, từ đó xác định giải pháp tốt nhất.
- Phương pháp phân tích tổng hợp: Tổng hợp, phân tích bản đồ, kết quả mô phỏng thử nghiệm kết hợp với dữ liệu điều tra, khảo sát để phân tích, đánh giá, lựa chọn giải pháp tốt nhất.
* Kỹ thuật sử dụng chung nội dung 3:
- Kế thừa các mô hình đã thiết lập ở nội dung 2: mô hình SWAT của Hoa Kỳ, MIKE 21FM, MIKE 21NW/NSW, MIKE21 Toolbox, MIKE 11 của Đan Mạch.
- Sử dụng phần mềm của GIS như: MapInfor 15.0, Vertical Mapper 3.5, Arc GIS Desktop 10.0 hỗ trợ thay đổi dữ liệu đầu vào các phương án.

14

Sản phẩm khoa học và công nghệ dự kiến:

15

Địa chỉ và quy mô ứng dụng dự kiến: - Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Khánh Hòa; - Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Khánh Hòa; - Sở Xây dựng tỉnh Khánh Hòa; - Sở Giao thông Vận tải tỉnh Khánh Hòa; - Sở Kế hoạch Đầu tư tỉnh Khánh Hòa; - Sở Công thương tỉnh Khánh Hòa; - Ban Quản lý Xây dựng Công trình Giao thông Thủy lợi; - Ban Quản lý Xây dựng Công trình Trọng điểm; - Chi cục Thủy lợi tỉnh Khánh Hòa; - Học viện Hải Quân; - Vùng 4 Hải Quân; - UBND TP. Nha Trang, các huyện Cam Ranh, Cam Lâm, Ninh Hòa và Vạn Ninh. Tổng cộng có 16 đơn vị sử dụng sản phẩm của đề tài và 01 đơn vị quản lý đề tài là sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Khánh Hòa.

16

Thời gian thực hiện: 24 tháng (từ 01/03/2020 đến 01/03/2022)

17

Kinh phí được phê duyệt: 1333.322 triệu đồng
trong đó:

18

Quyết định phê duyệt: số 505/QĐ-UBND ngày 12 tháng Tháng 3 năm 2020

19

Hợp đồng thực hiện: số ngày 01 tháng Tháng 1 năm 1970