Giải pháp ứng phó sạt lở đồng bằng sông Cửu Long

BVR&MT – Trong bài viết trước, tác giả đã phác họa thực trạng và phân tích những nguyên nhân sạt lở nghiêm trọng ở ĐBSCL. Từ những nguyên nhân được nhận diện cho thấy rằng việc ứng phó với tình tan rả ở ĐBSCL không chỉ dừng lại ở việc “giữ bờ – giữ đất” mà còn phải thực hiện song song với quá trình phục hồi nền đất (sand nourishment). Chỉ có quan điểm tiếp cận như vậy mới đảm bảo các giải pháp được triển khai có hiệu quả và bền vững.

• Sạt lở ở ĐBSCL: Thực trạng, nguyên nhân và biện pháp ứng phó

Sau hơn một thời gian nghiên cứu và chia sẻ kinh nghiệm thực tiễn cùng các chuyên gia từ Viện ISS – Đại học Rotterdam (Hà Lan) và Viện CB&I (Brazil), tác giả xin đưa ra một số giải pháp tiếp cận giảm thiểu tác động xâm thực và phục hồi vùng sạt lở ở ĐBSCL. "biến đổi khí hậu"

Trong phạm vi giới hạn của khuôn khổ bài viết, tác giả chỉ trình bày kết quả nghiên cứu thông qua các phân tích định tính. Các số liệu và dữ liệu định lượng cùng các cơ sở lý thuyết sẽ được giản lược. Theo đó, cơ sở để đưa ra các giải pháp này dựa trên tổng hợp kết quả từ (1) nghiên cứu thực tiễn đặc tính địa vật lý, địa chất – địa mạo, địa hình thái và địa hình thái sinh vật, chế độ thủy văn, đặc trưng dòng biển và chế độ triều, hướng gió và bối cảnh biến đổi môi trường nói chung ở ĐBSCL; và (2) những bài học kinh nghiệm trong các nghiên cứu và dự án chống sạt lở từ Hà Lan, Brunei, Hoa Kỳ và Brazil.

Những hạn chế trong tiếp cận chống sạt lở hiện nay

Qua khảo sát 12 điểm dân cư và đô thị rải rác khắp các rốn nóng sạt lở ở An Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ, Hậu Giang và Cà Mau, tác giả nhận thấy hầu hết những điểm đã và đang bị sạt lở đều là những điểm đã được xây dựng đê kè bảo vệ rất tốn kém. Ngay cả khu vực sạt lở khủng khiếp ở kênh Vàm Nao, các hộ dân bị nước cuốn mất nhà cho biết họ cũng đầu tư xây dựng đê kè và nền móng “rất chắc chắn” mới dám xây kiên cố nửa trên cạn nửa dưới nước như vậy. Ở một số điểm dân cư ven sông khác như TP.Vị Thanh, thị trấn Ngã Năm… sụt lở xuất hiện lác đác trên nhiều tuyến bờ kè trong khi nhiều đoạn khác cũng xuất hiện những vết nứt lớn trên mặt chờ chực sụp xuống bất cứ lúc nào.

Điều đáng nói là chi phí đầu tư mỗi km bờ kè trên các sông ở ĐBSCL luôn rất đắt đỏ, trung bình từ 80-120 tỷ đồng. Đặc biệt, trường hợp dự án xây kè trên sông Cần Thơ (thuộc phường Hưng Thạnh, quận Cái Răng – TP. Cần Thơ) đội vốn lên đến gần 1.600 tỷ đồng/10,2 km bờ sông (tương đương 160 tỷ/1km). Vì vậy, thực tế này cho thấy việc đầu tư rất lớn tiền của vào các đoạn đê kè với cách tiếp cận không phù hợp với đặc điểm địa – thủy văn ở ĐBSCL sẽ là sự lãng phí lớn và không tạo ra hiệu quả chống sạt lở lâu dài.

Thật vậy, phương pháp phổ biến dễ thấy nhất trong việc xây bờ kè chống sạt lở ở ĐBSCL hiện nay là phương pháp xây “vách ngăn” (bulkhead). Nhiều khu vực đô thị và người dân ở khắp vùng chọn phương án này để gia cố và chốt sạt lở đất ven sông để bảo vệ công trình và tài sản phía trên. Tuy nhiên, do đặc điểm nền đất có độ kết dính kém, lớp đất mặt dưới đáy sông thường mềm nhão đến độ sâu (âm) 0,8-1,2 m nên phương pháp này sẽ tạo cơ hội thuận lợi cho xâm thực diễn ra mau chóng hơn.

Cụ thể, việc dựng lên các bờ kè bê-tông cắm thẳng đứng dọc bờ sông và bờ biển trước mắt sẽ kiềm chế được sạt lở trên mặt. Tuy nhiên, khi bước sóng di chuyển va đập vào thành bờ tường sẽ khiến hướng di chuyển và năng lượng sóng chuyển xuống phía chân bờ kè, tạo ra sạt lở theo chiều thẳng đứng cuốn trôi mau chóng lớp đất mềm và phù sa tích tụ ngay phía trước bờ kè. Khi các hố dưới chân bờ kè ngày một rộng và sâu hơn, sụp lún cả đoạn đê là khó tránh khỏi (hình 1).


Hình 1. Mô phỏng quá trình xoáy lở đê kè bulkhead.
Vì vậy, phương pháp chống xoáy lở theo kểu “vách ngăn” như hiện nay chỉ thích hợp với những khu vực sông có chế độ dòng chảy nhẹ và ổn định, nền đất dưới đáy sông đã được trầm tích vững chắc. Đối với những đoạn sông có chế độ dòng chảy phức tạp và sức nước lớn như sông Tiền, sông Hậu, hay các sông chịu ảnh hưởng mạnh mẽ chế độ bán nhật triều ở Cà Mau, phương pháp này sẽ không tạo ra tính bền vững và hiệu quả rất hạn chế.

Một tồn tại nữa trong nỗ lực chống sạt lở ở ĐBSCL là việc chỉ chú tâm đến “chống lở đất thuần túy” – tức là sử dụng các phương án bao bọc lấy bờ sông, bờ biển để giữ hiện trạng còn lại sau khi bị sạt lở. Bài học từ việc chống sạt lở của Hà Lan và vùng Jaboatão dos Guararapes của Brazil cho thấy rõ cần đảm bảo triết lý “công để thủ” trong nỗ lực “giữ đất”. “Thủ” ở đây là việc sử dụng biện pháp công trình và phi công trình để giữ lấy hiện trạng – không để mất thêm đất. Nhưng biện pháp này sẽ không bền vững và ngày càng khiến diện tích bị co hẹp nếu như không áp dụng thêm biện pháp mở đất ngay trước các công trình chống sạt lở. Thay vì chỉ chống chọi trước sự xâm lấn từ sông và biển, các nỗ lực “gây bãi, tạo bồi” ven sông và ven biển mới là cách chống sạt lở bền vững nhất. Đó chính là “công” trong triết lý giữ đất. Rõ ràng hầu hết các công trình đê kè ở ĐBSCL chưa đảm bảo được triết lý này. Điều này lý giải vì sao hàng chục km đê biển đầu tư đắt đỏ từ Tiền Giang đến Cà Mau liên tục thúc thủ trước các đợt sóng biển.

Giải pháp chống sạt lở trên sông

Dựa trên khảo sát địa mạo và địa hình thái, mạng lưới thủy văn ở ĐBSCL có thể được chia thành 3 nhóm chính, gồm:

• Nhóm các sông rạch theo chế độ dòng chảy sông Mê Kông. Nhóm này gồm sông Tiền, sông Hậu và các sông có chia sẻ dòng chảy trực tiếp từ 2 sông này. Do đó, chúng nằm chủ yếu trong phạm vi các tỉnh An Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Cần Thơ, Bến Tre, Tiền Giang, Sóc Trăng và Trà Vinh. Đặc trưng chính ở nhóm sông này là chế độ dòng chảy chủ đạo theo hướng tây bắc – đông nam, hướng tác động dòng chảy và việc hình thành “bên lở – bên bồi” khá rõ rệt, từ đó cho phép quy hoạch các khu vực cần đầu tư đê kè trọng điểm.
• Nhóm hai gồm các sông theo chế độ bán nhật triều, chủ yếu ở Cà Mau. Nhóm này có chế độ dòng chảy rất phức tạp, cả hai bên bờ sông đều đồng thời là bên lở và bên bồi do dòng nước đổi hướng theo chu kỳ 12h/1 lần.
• Nhóm ba gồm các kênh nội địa, quy mô nhỏ, ít chịu ảnh hưởng từ chế độ triều của biển và chế độ dòng chảy sông Tiền – sông Hậu, chế độ dòng chảy giản đơn và ổn định; sạt lở chủ yếu mang tính cục bộ. Nhóm này chủ yếu là các kênh đào phục vụ tưới tiêu và lưu thông ở vùng Đồng Tháp Mười, Tứ Giác Long Xuyên và U Minh Thượng.

Mỗi nhóm với đặc trưng địa – thủy văn khác nhau sẽ áp dụng mô hình đê kè chống sạt lở khác nhau. Tuy nhiên, trong giới hạn bài viết, tác giả ưu tiên bàn luận giải pháp chung cho nhóm sông thứ nhất và thứ hai. Dựa trên kết quả chạy mô hình giả lập sử dụng các thông số tiệm cận với các thông số thực tế ở ĐBSCL cùng với kinh nghiệm chống sạt lở từ người dân địa phương, tác giả nhận thấy mô hình túi đá bậc thang” (terrace-shaped gabion) là có tính khả thi cao nhất nếu được áp dụng cho 2 nhóm sông nêu trên.

Về mặt thiết kế, mô hình này khá đơn giản, gồm hệ thống cừ gỗ được đóng kiên cố sâu vào lòng đất, bên trên là 2-3 lớp sọt đựng đá kích cỡ đa dạng (được bọc bởi lưới kẽm và vải địa chất) được xếp tầng theo hướng giật lùi vào bờ sông tạo thành các bậc thang. Bên dưới chân bờ kè được bố trí thêm các túi đá dẹp xếp hình ca-rô. Theo cách đó, các bậc thang kè đá bên trên sẽ vừa tạo ra lực ma sát triệt tiêu sức tác động của sóng vào thành bờ, vừa tránh hướng sóng chuyển hướng xuống chân đê do các bậc thang kè gồ ghề khiến hướng di chuyển của sóng bị phân hóa triệt để. Khi đó, hướng di chuyển của dòng chảy và hướng sóng phản hồi từ thành đê kè sẽ va chạm vào nhau suốt một đoạn đê dài, giúp giảm lực tác động của dòng chảy. Đồng thời giúp phù sa sẽ di chuyển chậm lại và lắng tụ khi gặp các túi đá bố trí dưới chân thềm bờ kè. Với cơ chế hoạt động như vậy, mô hình “túi đá bậc thang” sẽ vừa có hiệu quả trong chống sạt lở, vừa tạo thuận lợi cho quá trình tích tụ lớp phù sa tạo bãi bồi ngay dưới chân bờ kè.

Giải pháp chống sạt lở bờ biển

Nguyên nhân gây sạt lở dữ dội bờ biển ĐBSCL phức tạp hơn rất nhiều so với sạt lở bờ sông. Những phân tích trong bài viết trước đã cho thấy sạt lở bờ biển là do tổng hợp các yếu tố thiếu phù sa từ sông Mê Kông, gia tăng cường độ dòng biển ven bờ do mực biển dâng kết hợp với tác động của gió mùa và tính non trẻ của nền địa chất. Vì vậy, để chống sạt lở, điều quan trọng nhất là xây dựng phương án vừa dung hòa tác động của dòng biển/sóng biển vừa phải đảm bảo nguyên tắc “nuôi bãi” hay “tích lũy phù sa” (sand nourishment).

Bản chất bờ đông của ĐBSCL là vùng bồi lắng phù sa từ sông Mê Kông, lưu vực sông Đồng Nai và các sông khác ở Duyên hải Nam Trung Bộ. Vì vậy, nếu chúng ta khôi phục lại – khiến nơi đây thành bãi bồi theo cơ chế nhân tạo – thì chắc chắn sẽ đẩy lùi được xâm thực bờ biển.

Theo đó, mô hình giả lập trên máy tính dựa trên các thông số hướng di chuyển của dòng biển, lực tác động thành bờ và 3 hướng gió chủ đạo (gió mùa tây nam, gió mùa đông nam, gió địa phương),… cho thấy 2 phương án sau đây đảm bảo được 2 mục tiêu “giữ đất” và “nuôi bãi” như vừa nêu.

Đối với khu vực xâm thực nghiêm trọng với hướng sóng và hướng gió vuông góc bờ biển như đê Biển Tây, Mũi Cà Mau, Rạch Gốc, Hố Ruồi (Cà Mau), Gành Hào, Nhà Mát (Bạc Liêu), Bảo Thuận, Thạnh Hải, Thới Thuận (Bến Tre…, phương án xây đê kè “túi đá bậc thang” kết hợp với mô hình “***g vỏ sò” (oyster-shell cages) sẽ phát huy hiệu quả nhất. Cụ thể, đê kè “túi đá bậc thang” (có điều chỉnh) sẽ được bố trí trong cùng, phía ngoài là 3-5 lớp “***g vỏ sò” bố trí song song bờ biển, mỗi lớp cách nhau 2-3 m, cách đê kè khoảng cách không quá 5 m và được đặt âm dưới mặt biển. Theo phương án này, mỗ lớp “***g vỏ sò” là hệ thống gồm nhiều chiếc hộp rỗng (kích thước 1,5m x 2m x 0,2m), bao phủ bởi lớp lưới cho phép phù sa đi vào bên trong và hạn chế sóng biển. Đường kính ô lưới sẽ lớn hơn ở lớp ***g bên ngoài và nhỏ dần ở những lớp bố trí bên trong. Điều này giúp cường độ sóng giảm dần từ từ khi đi qua các lớp, nhờ đó, phù sa sẽ được tích tụ lại thành từng đợt.

Hình 2. Một dạng “***g vỏ sò” sử dụng để “nuôi bãi”ở vùng biển phù sa (Nguồn: Hardaway, B.L.)​

Đối với các đoạn bờ biển có hướng dòng biển song song với địa hình và ít bị sạt lở nghiêm trọng như đoạn từ Vĩnh Lợi đến Điền Hải (Bạc Liêu), Tam Giang Đông – Tân An (Cà Mau), Vĩnh Hải – Lai Hòa (Sóc Trăng)… phương án xây “đê chắn sóng biệt lập” (detached breakwater) nên được triển khai ngoài cùng, cách bờ khoảng 50-70m, bên trong là các lớp “***g vỏ sò” bố trí xen kẽ như bên trên. Phương án này đã được triển khai có hiệu quả ở Brazil và Brunei với cơ chế hoạt động như sau: các đê chắn sóng biệt lập được xây dựng thành từng đoạn tách biệt cách nhau từ 200-300m, chiều dài mỗi đoạn 50-70m, được kết nối vào bờ biển bằng những đoạn ngắn hơn. Khi đó, bờ biển gần như được chia thành từng ô nhỏ, trong mỗi ô là một số lớp “***g vỏ sò” bố trí ***g ghép. Bằng cách này, dòng biển mang bùn cát di chuyển ven bờ sẽ vượt qua các ô nhân tạo, lực tác động của sóng sẽ giảm dần, phù sa sẽ được giữ lại và cố định tuần tự qua các lớp “***g vỏ sò” ở mỗi ô. Sau một thời gian, bờ biển sẽ được mở rộng dần về phía các đoạn đê chắn sóng biệt lập, tạo thành các vịnh nhỏ như hình bên dưới.


Hình 3. Bờ biển Brunei được bồi tụ cát nhờ phương pháp xây “đê chắn sóng biệt lập” (Nguồn: tác giả chụp 2015)

Hình 4. Lấn biển theo phương pháp “đê chắn sóng biệt lập” ở Virginia (Nguồn: Hardaway, B.L)
Theo nghiên cứu của Hardaway và cộng sự cùng kết quả thực nghiệm ở Brazil cho thấy, phương pháp này không chỉ giúp lấn biển tốt mà còn có thể chịu đựng được tác động của sóng lớn từ các cơn bão nhiệt đới. Tuy nhiên, để thành công, phương pháp này còn đòi hỏi phải tạo dựng lớp phủ thực vật gồm hệ sinh thái rừng ngập mặn bên trên để giúp nền đất được gia cố bền vững hơn.

Lời kết

Thực tế sạt lở ở ĐBSCL cho thấy động lực sạt lở ở ven sông và vùng bờ biển có những điểm tương đồng và khác biệt. Tương đồng ở chỗ nền đất còn non trẻ, khả năng cố kết rất hạn chế và dòng chảy, sóng biển có xu hướng xâm thực, xoáy lở về phía chân đê. Chính vì vậy, các nỗ lực dựng bờ kè hoặc xây đê chống lở không tính toán phương án phân hóa hướng xâm thực và tích tụ phù sa trước kè sẽ không đem lại hiệu quả bền vững.

Bản chất vùng ĐBSCL là đồng bằng nhận phù sa bồi tụ. Lượng phù sa này đến từ nhiều lưu vực sông, trong đó phù sa sông Mê Kông chiếm ưu thế tuyệt đối. Nhưng trong bối cảnh lượng phù sa này ngày một ít ỏi sau khi bị chặn ở hàng loạt bậc thang thủy điện phía thượng nguồn, chúng ta cần tính toán phương án tận thu vật liệu trầm tích từ cả các hệ thống sông ở Đông Nam Bộ (sông Đồng Nai) và Duyên hải cực Nam Trung Bộ để bù đắp cho ĐBSCL. Những phân tích bên trên cho thấy rằng các mô hình “túi đá bậc thang”, “***g vỏ sò”, “đê chắn sóng biệt lập” có khả năng đáp ứng mục tiêu chống lở, tái tạo bờ và nuôi bãi rất triển vọng; phù hợp với đặc điểm địa chất, thủy văn và khí hậu ở ĐBSCL. Các vùng biển có chế độ địa hình thái và đặc trưng khí hậu tương đồng với ĐBSCL như Brunei và Brazil đều đã áp dụng một phần trong số các biện pháp trên với kết quả thành công đáng kể. Vì vậy, những bài học kinh nghiệm từ các nước này mở ra cơ hội lựa chọn mới cho phương án chống sạt lở và cần được triển khai nghiên cứu thí điểm để đánh giá thêm ở ĐBSCL.