Xây dựng bộ công cụ đánh giá, dự báo biến động hình thái và giải pháp ổn định bãi biển Trung Trung Bộ

<p style="text-align: justify;">Vùng bờ biển Trung Trung Bộ nhiều năm qua liên tục đối mặt tình trạng xói lở ngày càng nghiêm trọng. Sóng lớn, bão mạnh, triều cường và các hoạt động phát triển ven bờ khiến nhiều bãi biển bị thu hẹp, biến dạng. Không chỉ ảnh hưởng hệ sinh thái và cảnh quan, xói lở còn đe doạ cơ sở hạ tầng du lịch, khu dân cư và các tuyến giao thông ven biển.</p>

Trong bối cảnh đó, nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp quốc gia "Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ phục vụ đánh giá, dự báo biến động hình thái và giải pháp ổn định bãi biển vùng Trung Trung Bộ", mã số ĐTĐL.CN-42/22, do GS.TS. Nguyễn Trung Việt chủ trì, đã triển khai một hướng tiếp cận mang tính hệ thống và hiện đại, đáp ứng đúng "khoảng trống" lâu nay của công tác quản lý bờ biển: Thiếu một bộ công cụ tích hợp để theo dõi, đánh giá, dự báo biến động hình thái dựa trên dữ liệu đa nguồn và mô hình hoá tiên tiến.

Tiếp cận khoa học hiện đại, tích hợp đa nguồn dữ liệu

Nhiệm vụ đặt ra ba mục tiêu trọng tâm: Xây dựng bộ công cụ đánh giá và dự báo biến động hình thái bãi biển; làm rõ cơ chế thủy – thạch động lực đặc thù của khu vực; và thử nghiệm đề xuất giải pháp ổn định cho bãi biển Mỹ Khê (Đà Nẵng). Để đạt được mục tiêu này, nhóm nghiên cứu đã triển khai chuỗi phương pháp từ quan trắc đến mô phỏng, kết hợp giữa dữ liệu định tính và định lượng.

Điểm nổi bật nhất là sự tích hợp đa nguồn dữ liệu theo chuẩn quốc tế: ảnh vệ tinh nhiều thập kỷ (1990-2024), ảnh chụp từ UAV độ phân giải cao, dữ liệu camera quan trắc trực tuyến ven bờ và đo đạc thực địa. Bộ dữ liệu đồ sộ được đồng bộ hoá, xử lý và chuẩn hóa để làm đầu vào cho các mô hình toán mô phỏng sóng - triều - dòng chảy - vận chuyển cát. Qua đó, các kịch bản biến động đường bờ được mô phỏng với độ chính xác cao, trở thành nền tảng quan trọng cho việc phân tích rủi ro và lựa chọn giải pháp.

Từ kho dữ liệu được xây dựng, nhóm nghiên cứu đã xác định được nhiều quy luật quan trọng chi phối sự mất ổn định của các bãi biển miền Trung. Địa hình dốc, sóng lớn và dòng chảy ven bờ mạnh khiến cát dễ bị cuốn xa ra ngoài, khó tái bồi trở lại, đặc biệt vào mùa đông bắc. Những biến động ngắn hạn như rãnh xói, mega-cusp hay dòng rip cũng được theo dõi liên tục qua hệ thống camera cố định, góp phần lý giải rõ hơn cơ chế xói lở theo ngày, mùa và theo từng đợt bão.

Kết quả giải đoán đường bờ cho thấy nhiều khu vực có xu thế "xói nhiều - bồi ít". Mỹ Khê là bãi biển có biến động mạnh nhất do chịu sóng lớn và địa hình thay đổi phức tạp; trong khi đó Gio Hải và Tam Tiến ổn định hơn do bãi thoải và điều kiện quang học thuận lợi. Đây là cơ sở khoa học quan trọng để đề xuất các giải pháp phù hợp theo từng đoạn bờ.

Đề xuất hệ thống giải pháp quy mô vùng

Dựa trên kết quả mô phỏng, nhóm nghiên cứu đã đề xuất bộ giải pháp đa dạng, linh hoạt theo từng điều kiện bãi biển.

Trước hết là giải pháp nuôi bãi, với hai quy mô: nuôi bãi phân bố nhỏ nhằm duy trì bãi tắm, và nuôi bãi lớn tại các điểm xói lở trọng yếu như Mỹ Khê với tổng lượng cát lên tới 1 triệu m³. Tiếp theo là phương án bãi treo (Perched Beach), một giải pháp đang được áp dụng rộng rãi trên thế giới, giúp giữ ổn định vật liệu cát và duy trì mặt bãi lâu dài. Nghiên cứu đề xuất bố trí 6 bãi treo dọc theo Mỹ Khê, kết hợp hệ thống mỏ hàn và đê chắn sóng ngầm.

Một giải pháp đặc biệt đáng chú ý là rạn ngầm lướt sóng (Artificial Surf Reef – ASR), không chỉ bảo vệ bờ mà còn tạo điều kiện phát triển du lịch lướt sóng, phù hợp với khu vực Đà Nẵng. Ngoài ra còn có các công trình sinh thái như kè Geo-cell, mũi đất nhân tạo và đê nghiêng góc, giúp phân tán năng lượng sóng, ổn định nền cát và bảo vệ hạ tầng phía sau.

Các giải pháp được đánh giá định lượng trên mô hình, từ đó lựa chọn phương án tối ưu cho từng bãi biển, bảo đảm đồng thời các mục tiêu: bảo vệ bờ, duy trì du lịch, ổn định hệ sinh thái và thích ứng với biến đổi khí hậu.

Nhiệm vụ ĐTĐL.CN-42/22 mang lại những giá trị vượt ra khỏi phạm vi một nghiên cứu đơn lẻ. Về khoa học công nghệ, nhiệm vụ đã làm chủ chuỗi công nghệ quan trắc - phân tích - mô hình hóa theo chuẩn quốc tế, góp phần hiện thực hóa mục tiêu của Chương trình phát triển khoa học cơ bản trong lĩnh vực Khoa học Trái đất và Khoa học biển.

Đối với đơn vị chủ trì – Trường Đại học Thủy lợi, nghiên cứu giúp hình thành nhóm mạnh liên ngành về mô phỏng và công trình bờ biển, đồng thời xây dựng được kho dữ liệu không gian – thời gian quy mô vùng, phục vụ cho các nhiệm vụ tư vấn và chuyển giao công nghệ trong tương lai.

Quan trọng hơn, các địa phương Trung Trung Bộ,  bao gồm Quảng Trị, Thừa Thiên Huế và Đà Nẵng nay đã có bộ công cụ theo dõi và dự báo biến động đường bờ, giúp chủ động giám sát thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào các đơn vị nghiên cứu. 

Bộ công cụ còn hỗ trợ quy hoạch không gian ven biển dựa trên thông tin rủi ro, lựa chọn giải pháp công trình – phi công trình dựa trên bằng chứng và xây dựng chiến lược phát triển kinh tế biển bền vững.

Trong bối cảnh xói lở ngày càng phức tạp và biến đổi khí hậu diễn biến khó lường, nhiệm vụ ĐTĐL.CN-42/22 là bước đi tiên phong trong việc xây dựng một hệ thống công cụ tích hợp, dựa trên dữ liệu lớn và mô hình hóa hiện đại, để chủ động ứng phó với biến động hình thái bãi biển.

Kết quả của nhiệm vụ không chỉ tạo ra "bộ công cụ" theo đúng nghĩa kỹ thuật, mà còn mở ra tư duy mới trong quản lý bờ biển: Dựa trên bằng chứng, theo dõi liên tục, dự báo dài hạn và lựa chọn giải pháp tối ưu cho từng bãi biển. Đây là nền tảng quan trọng để các tỉnh miền Trung bảo vệ bờ biển, phát triển du lịch bền vững và thích ứng hiệu quả với những thách thức của tương lai.